关键词： 振动与波   动态客流   轮轨力   线路试验   动态检测   频谱分析  

摘要： 为了研究轨道交通动态客流对轮轨力特征的影响,通过对列车实际线路进行试验分析动态客流对列车轮轨力、脱轨系数及频谱特征参数的影响。在线路曲线段位置钢轨上粘贴应变片,获得列车在不同客流工况下通过该区间段时的轮轨力大小,分析比较客流高峰期、客流非高峰期典型工况下轮轨力幅值大小、幅值变化趋势、脱轨系数大小及主频范围与频率变化规律。结果表明:动态客流对轮轨力幅值影响较大,随着客流增大轮轨垂向力幅值增大12.9%,轮轨横向力幅值增大7.5%。列车正常运营状态下脱轨系数在0.12~0.16之间变化,动态客流对脱轨系数影响较小,均在安全行车范围内。动态客流引起轮轨力主频幅值大小变化,钢轨内轨横向力共振频率由175 Hz偏移到155Hz,共振频率出现了偏移,但轮轨力频谱特征趋势基本保持一致。

关键词： 轮轨作用力   TPDS   踏面损伤  

摘要： 为测量车轮踏面损伤引起的轮轨冲击力,避免造成轨道车辆部件伤损,采用激光-位移测量技术测量轨道车辆运行过程中的轮轨作用力变化,并通过称重试验验证激光位移模组测量轮轨作用力的准确性。试验结果表明,通过激光位移测量技术可有效实现轮轨作用力的连续检测,从而实现轨道车辆动力学性能、载荷分布等安全指标的测量,以期为相似工程提供参考。

关键词： 货物列车   轮轨黏着   牵引/制动性能   长大坡道  

摘要： 不同的轮轨接触条件对轮轨黏着系数影响显著,而轮轨间的黏着特性对列车的牵引和制动性能起着决定性作用。以HXD_(2)双机牵引2000 t货物列车编组为例,建立了列车-轨道垂纵动力学模型,分析了不同坡道和不同轮轨接触条件下机车的黏着特性,并根据黏着特性曲线计算出低黏着条件下机车能够发挥的最大牵引/制动力。结果表明:货物列车以牵引状态匀速通过10‰和20‰坡道时,在冰雪接触状态下会发生车轮空转;通过30‰坡道时,在油态和冰雪接触状态下均会发生车轮空转,此时车轮纵向蠕滑率明显增大,黏着系数降低;低黏着接触条件下的最大牵引/制动力值低于HXD_(2)型机车牵引/制动力限值,并由此给出了在低黏着接触条件下建议采用的牵引/制动特性曲线;在坡度超过10‰时的冰雪接触条件下以及30‰坡道的油态接触条件下,货物列车均无法保持匀速运行。

关键词： 市域铁路   环境噪声   预测模型   衰减系数   声屏障   插入损失  

摘要： 采用2.5维边界元方法建立市域铁路桥梁段的声场传播预测模型,考虑近场声学边界(如车体、轨道板、防撞墙和声屏障)对声源的影响,研究轮轨引起的环境噪声在空间上的分布特性。研究结果表明,环境噪声满足随-alg(d)的衰减规律,其中,衰减系数a随着车速增大而增大,1 h等效A声级的衰减系数低于列车通过时间等效A声级的衰减系数;当环境场点距离轨道中心线较远时,评价点高度对轮轨辐射噪声声压级影响会减弱;环境场点距轨面的高度越高,越容易超过标准限值,故在轨道两旁规划建筑时,建筑距轨道中心线的距离应随着建筑高度增加而增大;列车运行速度越高,声屏障插入损失也会越大;声屏障较矮时,其插入损失会随场点高度增大而快速减小,当声屏障达到一定高度后,声屏障高度对插入损失的增益效果会快速降低,故选择声屏障时,应兼顾降噪效果和经济性。

关键词： 轨道机车   轮轨   摩擦磨损   节能降耗  

摘要： 在轨道交通中,机车车轮与钢轨之间不可避免地会发生摩擦和磨损,从而影响列车的稳定性和安全性,从而导致交通事故。本文分析了摩擦磨损对机车和钢轨的影响,并优先考虑了节能降耗的有效措施,以提高铁路机车的安全性,保护工人的安全。

关键词： 离线监督性学习   轮轨关系   k均值算法   类中心   横向力平衡方程  

摘要： 为维持高铁稳定运行,提升资源运输安全,在离线监督性学习算法的基础上,提出了一种轮轨关系在线检测技术。通过高速摄像机获取待检测图像,并进行拼接处理;计算加速度、轮轨力和轮轨间关系,依据关键部分的振动值得到列车的加速度值,以此判断列车是否处于平稳运行状态;通过间接测量法计算列车的横向力平衡方程和侧滚力矩平衡方程,得到轮轨力具体值;通过k均值算法聚类处理以明确各个样本的类中心,找出样本数量最少的类,设为异常类,完成高铁轮轨关系的在线检测。仿真实验结果表明,在稳定性、数据可靠性和实际应用方面,各项参数曲线变化幅度极为相同,曲线走向几乎一致,且使用后的轮轨接触状态较好,满足高铁轮轨关系在线检测技术的实际应用需求。

关键词： 粤港澳大湾区   轨道交通   轮轨噪声   声源贡献   频谱特性  

摘要： 粤港澳大湾区新一轮轨道交通线网建设项目规划包含80~250 km/h多个速度等级线路,各速度级下车辆运营引发的噪声特性也不尽相同。基于有限元与边界元法,构建无限长周期轨道结构的高频相互作用预测模型和声辐射预测模型,对速度80~250 km/h轨道交通的轮轨噪声源贡献特性进行分析。研究表明,随着运行速度增加,轮轨噪声源强逐渐增大,80~120,120~160,160~250 km/h各速度级下,桥梁段轮轨噪声总值分别为90.7~95.1,91.9~95.2,95.2~99.6 dB(A);路基段轮轨噪声总值分别为92.3~97,94.6~97.6,97.6~102.5 dB(A)。对各速度级下轮轨噪声频谱特性分析可知,250 Hz以下频段内轨道板噪声占据主导,315~1 600 Hz频段内钢轨噪声占据主导,2 000 Hz以上频段内轮对噪声占据主导,总体来看,500~1 000 Hz频段内钢轨噪声对轮轨噪声有主导贡献,故首先需要控制钢轨辐射噪声。

关键词： 车辆工程   轮轨热响应   热机耦合   滑动接触   Johnson-Cook材料模型   温度  

摘要： 为提高轮轨滑动接触热响应分析的准确性,基于Johnson-Cook材料模型,充分考虑含摩擦因数在内多种材料属性的温度相关性、3种热传递方式和轮轨实际廓形,建立了全比例三维弹塑性轮轨滑动接触有限元模型,采用完全耦合法对滑动接触状态下的轮轨进行热机耦合分析;研究了车轮以1m·s^(-1)速度沿钢轨滑行0.1s时的轮轨温度场和应力场分布特性,分析了轴重、相对滑动速度对轮轨接触区温度场的影响,得到了热影响层深度、热影响层宽度、轮轨表层温度随轴重、相对滑动速度的变化关系。分析结果表明:轮轨最大等效应力发生在次表层接触斑中心处,车轮表层最高温度发生在接触斑后半部分中心处,车轮表层最高温度为848℃,钢轨表层最高温度为768℃,钢轨表层最高温度低于车轮表层最高温度;轮轨热影响层很薄,车轮热影响层深度约为4.22mm,钢轨热影响层深度约为3mm;轮轨热影响层深度随轴重增大无明显变化,而宽度随轴重的增大而增大,轮轨热影响层深度随相对滑动速度的增大而减小,而宽度随相对滑动速度增大无明显变化,轮轨表层温度随轴重和相对滑动速度的增大而增大,且相对滑动速度对轮轨热响应影响更大。全比例三维弹塑性轮轨滑动接触有限元模型及热机完全耦合法能够更加准确地预测轮轨滑动接触热响应,对合理开展轮轨热损伤和热疲劳研究具有重要意义。

关键词： 轮轨P2耦合共振   扫频分析   轮轨高频耦合振动   轨枕间距   钢轨   地铁车辆  

摘要： 轮轨耦合振动模态是系统固有属性,掌握轮轨间的耦合振动特征对减少车轮不圆磨耗和钢轨波磨有必然性和现实性。文章建立了详细的地铁车辆轨道耦合动力学模型,利用扫频分析方法,研究了车辆和轨道参数对轮轨耦合振动特性的影响。结果表明,车辆和轨道间的轮轨耦合振动主要表现为轮轨间P2耦合振动和由转向架轮对间钢轨局部变形引起的高频轮轨耦合振动,如轮对间钢轨的1阶、2阶和3阶弯曲振动等。轮轨P2耦合共振频率主要在30~100 Hz,钢轨受扣件刚度和簧下质量影响最为显著,随着扣件刚度的增加,轮轨P2耦合共振幅值和频率均增加。钢轨“Pinned-Pinned”振动和转向架轮对间钢轨的3阶弯曲模态是影响轮轨高频耦合振动的主要因素。当振动频率小于1000 Hz时,轮对间钢轨的3阶弯曲是轮轨高频振动的主要驱动力,其主要受轴距、扣件阻尼和轨枕间距影响较为显著。

关键词： 地铁车辆   轮轨匹配   轮对偏磨   车轮多边形   P2力  

摘要： 以青岛地铁3号线车辆和轨道为研究对象,通过轮轨磨耗测试、车辆振动加速度试验、动力学性能评价等方法,研究分析轮轨磨耗规律、轮轨匹配状态及车辆动力学性能。结果表明:正线曲线较多且车辆无法掉头运行引起轮对偏磨,轮轨系统P2力共振、闸瓦无修形作用导致车轮多边形。提出设置掉头线、打磨钢轨焊接接头、增加空气制动频率、薄轮缘镟修等控制措施。