关键词： 高速列车   机器视觉   核相关滤波   模板匹配   蛇行运动   爬轨脱轨   轮轨相对横移量   脱轨评估方法  

摘要： 新时代十年,我国高速铁路发展取得了耀眼的成绩。随之而来的挑战是对高速列车安全平稳运行的更高要求。轮轨接触的监测视频图像可直观地分析轮轨接触几何状态,及时发现列车存在的脱轨风险。为此,开展基于机器视觉的轮轨接触几何状态检测与安全评估方法研究,对保障复杂服役环境下高速列车运行安全具有重要的理论意义与工程价值。 本文针对某高速列车横向异常晃动状态下轮轨接触安全问题,基于机器视觉算法和高速列车-轨道耦合动力学仿真,开展了高速列车轮轨相对横移量视觉检测及安全评估方法研究。主要研究工作包括:(1)详细介绍了当前脱轨安全评估方法和轮轨接触几何状态检测方法的研究现状,进一步指出基于机器视觉的轮轨接触几何特征检测算法和不同危险程度下轮轨相对横移量的脱轨风险多级预警方法研究的必要性。(2)研究提出了一种识别高速列车轮轨接触几何状态的KCF–Hash–Match目标跟踪算法,分析了像素坐标系下轮轨相对横移量检测结果的准确性。(3)建立了高速列车-轨道耦合动力学模型,仿真模拟了高速列车蛇行运动和爬轨脱轨现象,探明了轮轨典型极端接触条件下的轮轨动态相对横向位移与脱轨安全性指标的映射关系,构建了不同危险程度下轮轨相对横移量多级安全评估阈值。(4)针对某高速列车实测轮轨监控视频,分析了不同运行状态、不同运行速度和不同线路条件下轮轨接触几何状态与脱轨安全性能,验证了KCF–Hash–Match算法对于识别高速列车复杂轮轨接触状态的准确性,评估了不同危险程度下轮轨相对横移量安全阈值设置的有效性。 研究结果表明,KCF–Hash–Match算法可以有效识别高速列车轮轨异常接触几何现象,定位误差阈值为12个像素点时,不同速度工况下的识别准确率均可达到80%以上;实际应用中,该算法可在保证安全裕量的前提下,根据车速和相机帧率适当设置采样方法,满足脱轨时间一般仅为0.05 s的实时性要求;基于高速列车蛇行运动和爬轨脱轨仿真结果,探明了各典型安全性指标不同限值与轮轨相对横移量的映射关系,提出了轮轨相对横移量多级安全评估建议限值:一级预警(10 mm)、二级预警(16 mm)和三级预警(20 mm);经实测高速列车轮轨接触监控视频验证发现,KCF–Hash–Match算法对于识别轮轨异常接触几何状态的准确性良好,不同危险程度下轮轨相对横移量多级安全评估限值设置合理。

关键词： 车辆关键部件   典型轮轨激扰   轮轨垂向力   振动频率特性  

摘要： 随着我国高速动车组速度的不断提高,轮轨冲击问题日渐严峻。轮轨冲击不仅会引起高速车辆的剧烈振动,对车辆的运行性能产生不利影响,严重时会使车辆系统零部件发生疲劳断裂,而且会对钢轨造成伤损甚至断裂,威胁列车运行安全。因此,国内外许多学者对轮轨激扰问题进行了研究。开展典型轮轨激扰下的车辆关键部件振动频率特性研究具有十分重要的工程意义。本文通过仿真分析和线路试验的方法开展了车轮多边形、车轮扁疤、钢轨焊接接头和道岔对车辆系统关键部件振动频率的影响研究。主要工作和结论如下:(1)对国内外有关车轮多边形、车轮扁疤、钢轨焊接接头、道岔激励对车辆系统关键部件动力学行为及研究方法进行了总结,明确了典型轮轨激扰下高速车辆关键部件振动频率特性研究的意义和方向。(2)针对高速动车组转向架关键部件进行了网格划分、主节点选取、子结构分析、模态分析等流程,完成了关键部件的柔性化处理,确定了各关键部件的模态频率范围及应力薄弱点。(3)基于SIMPACK多体动力学软件,建立了包含多柔性体转向架的车辆-轨道刚柔耦合动力学模型,建立了车轮多边形、车轮扁疤、钢轨焊接接头不平顺的数学模型,并总结了轮轨动态作用评价指标。(4)利用仿真模型展开了车轮多边形阶次、幅值、车轮扁疤长度、钢轨焊接接头波长、波深和运行速度等参数对高速车辆关键部件振动频率特性的影响研究。结果表明:车轮多边形激扰下关键部件振动频率仅与激励频率有关,当多边形激励频率接近部件某一阶固有频率时,会引起较大的振动响应;车轮扁疤损伤下,车辆系统关键部件振动频率与车轮转频有关,当车轮转频的倍频接近部件模态频率时,会引起较大的振动响应,振动响应随速度的增大而减小,振动频率随速度的增大而增大;轮轨垂向力幅值随着钢轨焊接接头不平顺波深的增加而增大,随着波长的增加而减小,关键部件振动频率随着速度的增大而增大。(5)通过对实测线路加速度数据进行处理,对比分析了平稳运行状态和通过道岔时各关键部件的振动频率特性,并分析了车辆通过道岔时的振动传递特性。结果如下:车辆通过道岔时,轴箱振动频率集中在40～50Hz、300～400Hz、500Hz处;构架振动频率集中在30～50Hz;电线支架振动频率集中在40～50Hz、540～610Hz、860～870Hz频带范围内;轴箱较高的振动频率无法传递到构架上。

关键词： 轮轨接触力   识别方法   有限元模型   轮轨力对比   不连续型轨道  

摘要： 轮轨系统是铁路及城市轨道交通运行的重要组成部分,但其在运行效率和安全性等状况上目前仍然存在诸多挑战需要解决。其中,与行车安全性相关的很多动力学指标如脱轨系数、轮重减载率等的计算都与轮轨接触力密切相关。由于轮轨接触冲击力的作用,轨道结构出现剧烈的振动、噪声和应力,对行车安全及车轮、轨道结构使用寿命造成了严重的威胁。因此,准确测量轮轨力对于理论分析和实践应用具有极其重要的作用。通过地面装置采集的轮轨力数据,可以实时监测列车的运行状态,并对其动力学特性进行准确评估,是顺利实施车辆状态检修的重要手段和途径之一。基于此,本文的主要内容包括以下几个方面:(1)提出了一种基于轨道动力响应的Newmark-α显式表达移动荷载(轮轨力)时域识别方法,分别推导得到了以位移响应以及应变响应为主的荷载识别传递矩阵方程,并通过最小二乘法以及正则化方法有效解决了方程病态问题。(2)建立普通板式轨道结构有限元模型,基于位移及应变响应分别论证了单移动荷载以及多轮对移动荷载识别情况。对比了最小二乘法以及正则化方法以模拟响应为主的荷载传递矩阵方程求解结果的优劣性,同时分析了测量噪声、车速及采样频率等主要外在影响因素对该荷载识别方法的影响。得到在有误差影响时,正则化方法比最小二乘法求解精度更高,降低噪声误差影响的效果更好,因此在后续模型求解中均选用了正则化求解方法。(3)通过实测应变数据,将识别轮轨力与波数域法计算轮轨力数据对比,识别轮轨力与波数域法轮轨力在各频率上的数值基本对应吻合,表明该方法识别轮轨力准确可靠。最后通过对识别轮轨力做频谱分析,得到其振动主要频率。(4)借助ANSYS有限元软件建立了更精细化的三维不连续轨道结构模型,通过ANSYS平台有效解决了复杂K、M、C矩阵的建立求解,并证明了该方法在复杂不连续轨道结构上的轮轨力识别可行性。同时通过对不同位置测点和不同频率的移动荷载识别结果分析,得到移动荷载通过钢轨向轨下基础传递时,频率越大的移动荷载越不容易向下传递,且以钢轨上测点直接来识别轮轨接触荷载效果最佳。

关键词： 齿轨列车   显式有限元法   齿轮齿条啮合   轮轨滚动接触   车轮悖论  

摘要： 随着我国轨道交通的迅速发展和共同富裕战略的实施,轨道交通向山区延伸已成为一个重要发展方向。为适应这一形势,四川省于2019年发布了我国第一项齿轨铁路标准——《山地（齿轨）轨道交通技术规范》,目前,都四、张家界等齿轨铁路现已开始规划建设。与普通轮轨黏着列车相比,齿轨列车最大区别是通过齿轮齿条啮合提供牵引力,以提升爬坡能力,可以很好地满足山区轨道交通系统的运营需求。需要指出,齿轨列车车轮与齿轮半径不同,当齿轮在某一转速下驱动时,齿轮接触半径决定了列车速度,半径不一致的车轮必然发生明显滑动,继而产生轮轨蠕滑力,而此蠕滑力又会反过来会影响和恶化齿轮动态啮合,加速齿轮损伤。本质上讲,此现象与历史上讨论的“车轮悖论”一致,欲探究此问题,需明确不同服役条件下齿轨列车轮对—轨道间瞬态接触行为。本文以直线型齿轨铁路轨道为对象,建立了齿轨轮对—轨道耦合动力作用的时域分析模型,实现了齿轮齿条啮合接触和轮轨滚动接触的同时模拟,为齿轨列车动态服役行为研究提供了一种分析工具。 本文首先简述了齿轨列车在山地轨道交通方面的独特优势,指出了显著强于普通列车的爬坡能力,并总结齿轨列车的大致发展历史及典型轮对结构特点。梳理齿轨铁路的国内外研究,发现鲜有学者针对齿轮齿条啮合和轮轨滚动接触间耦合作用进行研究,本文旨在深化此方面研究。鉴于国内齿轨铁路尚未运营,齿轨铁路详细参数仍属保密,故根据现有齿轨铁路相关标准与齿轮设计准则,初步设计了轮对及齿轮齿条的几何参数,用于本文的相关模拟研究。 针对直线轨道,采用显式有限元法,在ANSYS/LS-DYNA中建立了齿轨轮对—轨道耦合动力作用的时域分析模型。齿轮齿条啮合接触和轮轨滚动接触,均采用基于罚函数和库伦摩擦的“面—面”接触算法求解,实现了上述两个接触副的同时模拟,并编制了相应的瞬态接触解处理程序,对任一时刻的法、切向接触结果进行分析,输出齿条和钢轨接触表面的接触力、接触应力、黏滑分布等瞬态接触结果。鉴于系统对称性,模型中包含半个轮对和半个轨道。通过分析零坡度下纯轮轨黏着驱动工况的轮轨滚动接触结果,并与理论经验对比,验证了模型的合理性。 通过对比齿条—轨道间刚性和弹性连接两种模型,明确了齿条轨道间弹性连接建模的重要性。利用上述耦合作用分析模型,轮轨摩擦系数μwr取零,人为使得“车轮悖论”现象的影响消失,对比轮轨摩擦系数非零工况,可以解构“车轮悖论”现象对齿轨轮对动态接触行为的影响。结果表明:“车轮悖论”存在时（轮轨摩擦系数非零）,相较于μwr=0的工况,齿条承载的垂向接触力和法向接触应力减小,而轮轨承载的垂向接触力和法向接触应力增加。例如,坡度240‰、速度10 km/h条件下,μwr=0.2较μwr=0工况,齿条法向接触应力峰值减小49.69 MPa,而轮轨法向接触应力峰值增大4.78 MPa。齿条和轮轨传递的牵引力及相应的切向接触应力,与踏面的垂向接触力和法向接触应力结果同相变化。对比轮轨摩擦系数零与非零条件下接触区域黏滑分布情况,可以发现,齿面接触斑内黏着区面积随接触应力同相变化,轮轨接触斑因发生显著蠕滑呈全滑移状态。 变化轮轨摩擦系数（0.2～0.3）、轨道坡度（0～480‰）、列车运行速度（10～30 km/h）以及牵引系数（0.2～0.5）等参数,探究其对齿轨列车轮对—轨道瞬态接触行为影响。结果表明,轮轨摩擦系数增大时,由轮轨接触副提供的牵引力增大,而齿轮齿条所提供的牵引力减小,轮轨、齿条法、切向接触应力相应变化。坡度增加,使得重力作用于钢轨表面法向分量减小,切向分量（列车运行方向）增加,此种变化导致轮轨牵引力随坡度增加而减小,而齿轮齿条间牵引力却随坡度增加而增大。速度增加导致齿轮与车轮周向速度差增大,恶化了齿轮齿条间啮合接触状态,表现为轮轨、齿轮齿条间牵引力的波动范围随速度增加而增大。牵引系数增加使得齿轮齿条接触力、接触应力增加,而轮轨间因存在显著蠕滑,轮轨接触力、接触应力并未有明显增长。 以上分析,设定齿轮侧隙为根据现有标准通过模型齿轮齿条参数计算所得的标准值0.53 mm,齿形为理想渐开线型,然而在长期服役中齿轮齿条与轮轨接触副均会不可避免地产生磨耗和接触疲劳损伤,造成齿轮侧隙增大、齿面剥离坑及普通铁路已存在的钢轨波磨等问题。针对上述问题进行合理建模,分析了上述损伤对齿轮齿条啮合与轮轨滚动接触行为的影响。结果表明,齿轮侧隙增加,会使得齿条初始啮合位置由齿顶位置向下移动,同时啮合冲击加剧,齿条法向接触应力也随之增加,例如,1 mm、2mm和3 mm三种齿轮侧隙下,齿条3号齿法向接触应力均值分别为标准间隙的1.01倍、1.25倍和1.27倍。齿面剥离坑存在条件下,齿轮齿条在剥离坑处啮合时,齿条法向接触应力显著增加,且应力增幅与剥离坑面积呈正相关,而轮轨法向接触应力无显著变化。钢轨波磨存在时,轮轨间垂向接

关键词： 有轨电车   固定辙叉   轮轨接触   瞬态响应   黏滑分布   析因设计  

摘要： 有轨电车3号道岔固定辙叉旨在为行驶的列车提供连续的滚动接触面,这使得车轮踏面与轮缘之间轮轨接触点的过渡比普通辙叉更加复杂,特别是轮缘承载期间和过渡期间的多点接触,轮载将从踏面传递到轮缘再回到踏面,导致了严重的轮轨摩擦滚动接触行为和轮轨冲击。然而目前尚未有对这种轮缘承载式辙叉的动力学研究,为了更深入理解列车通过有轨电车3号道岔固定辙叉时瞬态滚动接触行为的机制,并为有轨电车3号道岔固定辙叉的设计优化提供一定的理论指导,本文系统分析了有轨电车3号道岔固定辙叉结构不平顺激励下轮轨的瞬态响应。主要工作如下: (1)介绍了有轨电车的研究背景,阐述了岔区轮轨摩擦滚动接触及车辆-道岔动力学的研究现状,并指出深入研究有轨电车3号道岔固定辙叉轮轨瞬态响应的必要性。 (2)基于显式动力学有限元理论,建立了有轨电车3号道岔固定辙叉瞬态滚动接触有限元模型,并计算了轮载过渡前轮轨的垂向作用力。 (3)以时速25km的轮对直逆/顺向通过有轨电车3号道岔固定辙叉为例,详细分析了轮轨宏观动态相互作用以及微观接触解,进而分析车轮滚过3号道岔固定辙叉真实的滚动姿态。 (4)基于仿真模型,对3号道岔固定辙叉进行关键结构参数的动力仿真,探索轮缘槽深、轮缘槽坡度角对轮轨动态响应的影响,为3号道岔固定辙叉的结构参数设计提供一定的理论依据。 (5)为了探明影响有轨电车3号道岔固定辙叉瞬态滚动接触及伤损行为的关键因素,利用正交表设计方法和图形分析法,研究了多个参数对有轨电车3号道岔固定辙叉瞬态滚动接触行为的影响,确定了轴重、速度是关键因素,并分析了其对轮轨瞬态滚动接触及伤损的影响。

关键词： 高速道岔   结构不平顺   轮轨接触   动力学性能   蛇行稳定性  

摘要： 道岔是铁路线路的重要组成部分,车辆在道岔线路运行的环境有别于区间线路,在道岔区轮轨多点接触、结构不平顺和随机不平顺等运行环境的影响下,轮轨接触关系更为复杂,车辆的振动更加剧烈。因此研究车辆通过道岔区的动力学性能尤为重要,本文建立了60 kg/m的18号高速可动心轨道岔模型,结合理论计算与动力学仿真,分析高速动车组车辆通过道岔的相关动力学问题,主要开展的工作如下: (1)变截面高速道岔模型建立:介绍了道岔的结构特征,根据18号高速道岔平面布置图和道岔基本参数,通过理论刨切和插值的方法获取道岔建模的关键截面,在Simpack中建立了考虑钢轨变截面特性、轮背与护轨接触特性的道岔动力学模型,并计算道岔区的结构不平顺,拟合中国高速铁路无砟轨道不平顺。 (2)道岔区轮轨接触关系研究:介绍轮轨接触几何关系和轮轨接触力学关系的求解理论,采用最小距离搜索法确定道岔区轮轨接触点的位置,计算轮轨接触参数,基于半赫兹接触理论计算岔区的轮轨接触斑。发现在没有轨道随机不平顺的影响下,车辆通过道岔时变截面侧的轮轨接触点逐渐外离,滚动圆半径不断减小,在转辙区,距离尖轨尖端5～8 m的位置处接触点会发生突变,同样在辙叉区,距尖轨尖端54.6 m和58.4m的位置也会发生接触点突变,轮载发生转移,接触斑内的法向应力增大,产生较大的瞬时冲击。 (3)车辆通过道岔的动力学响应:在Simpack中建立50自由度的单车多刚体车辆模型,对车辆-道岔相互作用模型进行验证;以区间线路的动力学评价标准作为参考,结合道岔区的轮轨冲击特性选取动力学评价指标,仿真车辆通过道岔的动力学响应。发现直逆向通过道岔时尖轨处的横向冲击和心轨处的垂向冲击较大,但其评价指标远小于安全限值;侧逆向通过道岔时尖轨的横向冲击和护轨对轮背的横向冲击影响很大,动力学指标普遍大于直逆向过岔的指标。 (4)道岔区的蛇行稳定性分析:分析直逆向高速通过道岔时出现的晃车现象,仿真复现岔区的蛇行运动。发现在极小的等效锥度下,车辆以350 km/h的速度通过道岔时会出现主频为1.26 Hz的低频晃车;在车轮过度磨耗后,车辆蛇行稳定性不足,通过道岔时其结构不平顺导致车辆出现主频为8.06 Hz的转向架蛇行。通过调整车辆的悬挂参数可以抑制岔区蛇行,但固定的参数不能兼顾两种蛇行运动,需要根据车辆的失稳形式主动调整参数可以提高车辆通过道岔的安全性和平稳性。

关键词： 焊缝区   上凸不平顺   下凹不平顺   磨耗深度   疲劳寿命  

摘要： 随着我国高速铁路的快速发展,车体的设计时速得到进一步提升,国家对于高速列车的行驶安全性及稳定性提出了更高的要求及标准。其中,无缝线路作为保证高速铁路行驶平稳性的有效措施,在当前的工程实际中得到了广泛的应用。同时,钢轨焊缝区作为铁路安全运营中的薄弱环节之一,时常面临轮轨接触瞬态冲击较大的情况,导致钢轨焊缝区出现明显磨耗及裂纹萌生。本文以高速铁路焊缝区为研究对象,基于钢轨表面粗糙度QI值分析四类焊缝区短波不平顺的质量高低,同时构建高速铁路车体-焊缝区耦合动力学模型,对比分析四类不平顺在固定运行速度下的动力学响应评价指标,筛选出两类典型不平顺。基于两类短波不平顺的典型特征波深及波长,分别进行不同运行速度下的动力学特征参数分析,得到两类不平顺的建议养护限值。基于Abaqus,建立钢轨焊缝区有限元模型,输入两类典型不平顺数据,对比200km/h条件下,车轮在不同横移量下通过钢轨焊缝区时的接触von-Mises应力及法向压应力;基于动力学模型及有限元模型计算结果,结合Archard及摩擦功理论对钢轨焊缝区磨耗进行分析,同时考虑不同通过次数,轴重及摩擦系数对于钢轨焊缝区的磨耗影响;基于Jiang-Sehitoglu多轴疲劳寿命预测模型及焊缝区关键截面有限元分析结果,得到三类焊缝区在轴重及摩擦系数影响下的最小疲劳寿命。结果表明:1)随着上凸及下凹型不平顺波深的增大,轮轨垂向响应明显增强,当大于0.4mm时,通过钢轨焊缝区的轮重减载率均超过0.6,大于国家安全限值;随着不平顺波长增大,轮轨垂向力越小,波长变化在0.8m到1.0m区间内,突变点轮轨垂向力变化明显小于其他波长区间,车体高速通过波长小于0.4m的上凸及下凹型不平顺焊缝区时,轮重减载率均超过0.6,大于国家安全限值。在幅值突变点处的轮重减载率及轮对垂向振动加速度达到波峰最大值,车体平稳性受到影响;建议以波深0.4mm及波长0.4m为焊缝区限值进行铁路钢轨养护。2)车体高速通过钢轨焊缝区时,随着轮对横移量的增大,由于短波不平顺的存在,导致车轮出现轮轨脱离的现象,致使接触区域的截面应力随之减小,其中通过无不平顺钢轨焊缝区时,von-Mises接触应力从460MPa降低到131MPa,法向压应力从833.5MPa降低到119.4MPa,分别降低71.5%,85.7%;车体通过上凸型焊缝区时,von-Mises接触应力从460MPa降低到438.8MPa,法向压应力从836.0MPa降低到527.8MPa,分别降低4.6%,36.9%;车体通过下凹型焊缝区时,von-Mises接触应力从460MPa降低到204.9MPa,法向压应力从804.28MPa降低到320.05MPa,分别降低55.5%,60.2%。3)在三类焊缝区磨耗对比中,随着通过次数的增加,三类焊缝区最大磨耗量分别为1.3mm,1.78mm,1.04mm,三类不平顺引起钢轨磨耗的增长趋势呈现近似线性关系;随着车体轴重的增加,三类焊缝区最大磨耗量分别为1mm,1.38mm,0.97mm,增长趋势呈现先增大后减小,即在较大轴重条件下,钢轨焊缝区磨耗增幅减小;随着轮轨摩擦系数的增加,三类焊缝区最大磨耗量分别为1.01mm,1.97mm,1.31mm,当不平顺类型为上凸型时,随着摩擦系数的增加,磨耗量增幅加大,轴重对于钢轨上凸型焊缝区的影响较大,摩擦系数对于下凹型焊缝区的影响较大。4)当摩擦系数为0.3时,三类焊缝区不同轴重条件下最小疲劳寿命分别为3.5×10～5次,3.6×10～5次,1.8×10～5次,当轴重为16t时,三类焊缝区不同摩擦系数条件下最小疲劳寿命分别为3.5×10～5次,4.6×10～5次,2.6×10～5次。下凹型不平顺在较大轴重及轮轨接触摩擦系数的影响下,对钢轨焊缝区寿命的影响较为严重,应在实际线路养护中注意下凹型不平顺的出现,及时进行钢轨打磨维护。

关键词： 地铁   曲线轨道   黏着特性   牵引制动   车辆-轨道耦合动力学  

摘要： 地铁线路站间距短,列车运行过程中需要频繁启停,良好的轮轨黏着性能是保障地铁车辆牵引制动效率和运行品质的关键。轮轨黏着不良或失效可能导致车轮空转或打滑,降低车辆牵引制动效率,增大轮轨磨损。特别是地铁小半径曲线轨道轮轨黏着性能不佳容易引发轨面异常磨耗、啸叫噪声等问题,甚至影响列车运行安全。因此,针对地铁曲线轨道轮轨黏着问题,研究车辆牵引制动通过小半径曲线轨道时的轮轨黏着特性,探明相关参数的影响规律,对保障城市地铁安全稳定运行具有重要的理论意义和工程应用价值。 本文针对牵引制动条件下地铁车辆通过曲线轨道的轮轨黏着特性与钢轨磨耗问题,主要开展了如下研究工作: (1)基于车辆—轨道耦合动力学理论,建立了考虑轮轨非赫兹滚动接触和防滑控制的地铁车辆—轨道耦合动力学模型,其中,轮轨法向和切向接触力求解分别采用MKP-Yaw模型和MKP-Fa Strip-Yaw模型,防滑控制采用定阈值PID防滑控制模型。 (2)研究了地铁车辆牵引制动通过小半径曲线轨道时的轮轨黏着特性,分析了曲线轨道不同线型区段轮轨接触行为的变化规律及内、外侧轮轨黏着状态的差异,探明了不同轨面摩擦条件、牵引制动力大小与轮轨黏着特性之间的相互关系。 (3)研究了不同线路条件和车辆运营参数对轮轨黏着特性的影响规律,提出了基于曲线通过能力与黏着性能的曲线轨道内轨与外轨摩擦系数差异化控制策略。 研究结果表明:受曲线离心力影响,地铁车辆通过小半径曲线轨道时轮对横移量较大,外侧轮轨容易发生轮缘接触,切向应力较大,轮轨磨耗水平较高。不同轨面摩擦条件对轮轨黏着影响显著,低黏着条件(油态与冰雪)、高牵引制动力水平下轮轨更容易达到蠕滑饱和,有必要对轮轨实施防滑控制。轮轨黏着特性随曲线半径、超高、线路坡度和车辆载客量等参数变化而变化,在干燥条件下,采用较小的曲线半径和超高,增大线路坡度有利于增大轮轨黏着系数;采用一定欠超高,减小线路坡度与车辆载客量有利于降低轮轨磨耗。保持较高的内轨摩擦系数(建议取值0.3),同时降低外轨摩擦系数(轨侧建议取值0.15～0.25),有利于车辆在保证运行安全的同时降低轮轨磨耗。

摘要： 沈志云的一生与铁路密不可分，无论是求学还是工作，是教学还是科研，始终没有离开过轮轨，可谓“一片丹心在轮轨”。在一本写于30年前、近百页的科研笔记里，详细梳理了各国高速铁路的技术特点、发展情况、各项配套设施和系统，以及各种国际性会议的讨论内容等。这本笔记的作者就是我国高速铁路领域的先驱科学家之一，中国科学院院士、中国工程院院士沈志云。沈志云的一生与铁路密不可分，无论是求学还是工作，是教学还是科研，始终没有离开过轮轨，可谓“一片丹心在轮轨”。