关键词： 滚动噪声   低温   板式高速铁路  

摘要： 中国高铁运营跨越多个气候带,且面临着向更高纬度国家输出高铁设备的契机,低温对滚动噪声的影响有必要进行系统的预测与研究。针对国内应用较广的300-1型和WJ-8型扣件,对其在不同低温时的装配动刚度和损失因子进行试验,基于试验结果和建立的板式轨道高速铁路滚动噪声预测模型,对低温条件下高速铁路滚动噪声开展研究。研究表明,随着环境温度的下降,滚动噪声对标准点等效连续A声级的贡献值也会变小,当温度达到轨垫板材料的玻璃化温度后,温度的下降对贡献值的影响变小,甚至会使滚动噪声小幅上升。对300-1型扣件和WJ-8扣件来说,和10℃的滚动噪声相比,350 km/h运行速度下滚动噪声贡献值的最大降幅分别可以达到4.0dB(A)和3.1d B(A);这个降幅主要来自于钢轨贡献的变化,如果列车运行速度更低,总的A声级将对温度更为敏感;从三分之一倍频的分频上看,在2000 Hz以下的频率,有必要考虑空气参数随温度的变化。

关键词： 钢轨硬度   沙尘暴   氧化   磨损   疲劳损伤  

摘要： 为研究戈壁和沙漠中等强度沙尘暴环境下钢轨硬度对轮轨滚动磨损和损伤的影响,采用风沙环境双盘滚动接触疲劳试验机对四种不同硬度的珠光体钢轨材料进行了轮轨滚动试验。结果表明,戈壁和沙漠中等强度沙尘暴环境下,随着钢轨硬度增加,平均黏着系数均无显著变化,车轮磨损率均先减小后增加,但钢轨磨损率在戈壁和沙漠中等强度沙尘暴环境下分别呈下降和上升趋势;这两种中等强度沙尘暴环境下,车轮的磨损机制主要为氧化磨损和疲劳磨损,且车轮氧化磨损随着钢轨硬度的增加而逐渐加剧,而钢轨的磨损机制主要为疲劳磨损;随着钢轨硬度的增加,这两种中等强度沙尘暴环境下,钢轨剖面裂纹深度总体均呈下降的趋势,表明钢轨的疲劳损伤随着钢轨硬度的增加而逐渐减轻;由于疲劳损伤对轮轨运行安全的影响比磨损更大,综合考虑钢轨材料的抗滚动磨损性能和抗滚动接触疲劳性能可以得出,高硬度的热处理钢轨更适合用于中等强度沙尘暴环境。

关键词： 高速列车   车轮多边形   轮轨动态特性   动力学  

摘要： 为研究转向架车轮多边形分布对轮轨动态特性的影响，建立基于轮对柔性的刚柔耦合车辆-轨道动力学模型，计算低阶/高阶转向架不同车轮的多边形化引起的轮轨动态响应，分析不同运行速度下转向架车轮多边形分布对轮轨动态作用的影响，进一步结合轮轨垂向力限值制定车轮多边形幅值限值。结果表明：低阶状态下，转向架车轮多边形分布对轮轨蠕滑力和磨耗功的时域振动波形影响显著，其中轮对同位不同侧出现多边形会导致磨耗功相位超前且出现整数倍阶次谐波；高阶状态下，转向架车轮多边形分布对轮轨动态响应的振动幅值影响显著；列车运行速度的提升会加剧各工况下车轮多边形对轮轨动态特性的影响；转向架车轮多边形分布可能对车轮多边形磨耗演变存在一定程度的影响。

关键词： 计算机视觉   三维点云测量   轮轨接触几何   轮轨接触斑  

摘要： 本文首先简要概述了以高铁为代表的列车运行过程中轮轨接触几何及轮轨接触区域研究意义,接着介绍了计算机视觉领域中非接触式测量为代表的点云概念以及基于点云参数测量的基本方法及其优势,并选取典型方法进行介绍。最后,详细介绍了基于点云的轮轨接触几何测量及轮轨接触斑测量研究分析。研究表明,在复杂姿态下实现高精度轮轨参数的测量仍面临挑战,目前相关研究较少,需要进一步研究以三维点云为代表的非接触测量技术,以加速该领域的发展。

关键词： 高速铁路   轮轨垂向力   数值模拟   连续测量   TPDS   支点压力  

摘要： 在现有运营线路上实时检测车轮踏面擦伤或车轮不圆的铁道车辆运行品质轨旁动态监测系统(Truck Performance Detection System,TPDS)的基础上,基于车辆轨道耦合动力学理论建立刚柔耦合模型,计算得出支点垂向力对各车轮的分配系数,利用钢轨支点处压力传感器的实测数据反算得到车轮的轮轨垂向力,实现了无剪力分区条件下轮轨垂向力的连续检测。选取一高速铁路上TPDS压力传感器测量数据,用本文方法计算轮轨垂向力,并与现有TPDS系统计算方法得到的轮轨垂向力进行比较。结果表明:二者得出的轮轨垂向力具有很好的一致性,相关系数在0.8以上。

关键词： 轮轨关系   摩擦系数   接触力学   有限元分析  

摘要： 为了探明在牵引工况和制动工况下的列车轮轨滚动接触行为,从而为今后轮轨损伤机理的研究提供理论基础,以CRH2-300型动车组轮轨为研究对象,通过有限元仿真研究了基于牵引制动性能摩擦系数模型的轮轨接触力学行为,结果表明:基于经验模型的摩擦系数显著大于基于牵引、制动模型的摩擦系数及新干线模型的摩擦系数,新干线模型的摩擦系数与基于牵引制动性能模型的摩擦系数较为接近;牵引工况下的切向力云图呈现两点接触形态,且沿运行方向前端的点接触切向力明显大于运行方向后端,而在制动工况下,切向力在起始时刻为单点接触,随后变为两点接触;在轮轨接触点处,车轮S23切应力呈圆弧形且走势与车轮角速度方向一致,钢轨与车轮S23切应力圆弧走势对称。

关键词： 重载电力机车   车轮多边形   异常振动   车辆-轨道耦合动力学   制动   轮轨动态相互作用  

摘要： 车轮多边形是导致车辆和轨道系统异常振动的主要激励源,严重的车轮多边形将威胁车辆和轨道零部件的疲劳寿命。针对机车车辆系统异常振动问题,对存在多边形磨耗的车轮和机车振动特性进行了现场测试。测试结果表明,严重的高阶车轮多边形会导致机车轮对垂向和纵向剧烈振动。建立重载列车-轨道三维耦合系统动力学模型,研究不同制动工况和轮轨接触界面摩擦条件下多边形车轮对轮轨垂向和纵向动态相互作用的影响。研究结果表明,在重载列车制动过程中,车轮多边形不仅加剧了轮轨间垂向的冲击作用,还引发了显著的纵向轮轨相互作用;在轮轨低黏着接触状态下,严重的车轮多边形会加剧轮轨纵向动态相互作用以及接触面的磨耗和疲劳损伤。

摘要： To fulfill their mission properly, planetary exploration rovers must often be able to travel long distances and traverse various terrain types. Some terrain types and topologies may present traversability challenges. In difficult situations, such as slopes and loose soil, rover wheel slip may increase to a level leading to entrapment risks. Autonomous slip detection allows a rover to detect potentially dangerous terrain and take precautions. While visual odometry slip estimation solutions exist, numerous external factors, such as luminance, haze and shadows, may negatively impact quality of imaging sensor data and consequently slip estimation. Visual odometry also requires significant computational resources. Previous studies have shown promise in the use of Machine Learning algorithms to process IMU-measured vibration data to detect and classify slip events. This research develops a low-latency and computationally efficient vibration-based system to detect wheel-terrain slip events for skid-steer rovers with modest hardware requirements. To this end, vibration datasets corresponding to various wheel-terrain slip values are generated. A Husky rover with two Inertial Measurement Unit sensors is used in indoor and outdoor test environments. Slip is induced at specific values by mechanically constraining the rover to reduce the Actual Rover Speed below the Commanded Rover Speed. The vibration datasets are used to train and validate a Support Vector Machine classifier to differentiate abnormally high slip events from normal low slip. The training is done with various sensor outputs, sampling time, and sampling frequency. The performance of the system is then evaluated in order to find which combinations of parameters are effective and to qualify the trade-offs in performance which come with less ideal parameter values.

关键词： 铁路   交通制式   轮轨   中低速磁浮  

摘要： 市域（郊）铁路是连接城市中心城区和周边城镇组团，为通勤客流提供快速、大运量、公交化运输服务的轨道交通系统，它在推进新型城镇化发展中发挥着重要作用，是未来较长时间内城市轨道交通的主要发展方向。交通制式选择是市域（郊）铁路规划设计面临的首要问题。本文以长沙市市域铁路为例，以各种交通制式特点和发展现状为出发点，围绕技术经济、乘坐舒适性、后期运营成本、资源共享和互联互通等方面，对市域（郊）铁路交通制式选择进行研究，可为同类型市域铁路制式选择做参考，提供重要借鉴。

关键词： 轨道交通   轮轨接触   试验台   缩比模型试验可行性仿真  

摘要： 针对由轮轨接触饱和蠕滑率引起的高频振动造成钢轨损伤问题,提出了一种小比例环形轮轨接触试验台动态模拟方法。其采用环形轨道模拟轮轨持续接触运行工况,结合转向架与受电弓组成的试验车辆模拟轮轨接触振动耦合作用,通过两套牵引系统模拟轮轨接触运行中的纵向接触蠕滑、加速及制动等工况。通过计算确定了环形钢轨的最小曲线半径为7.00 m,经SIMPACK软件仿真分析获得的最大脱轨系数为0.668,符合安全运行要求。