关键词： Metro   Gauge corner lubrication   Wheel/rail non-Hertzian contact theory   Contact stress   Rail surface RCF  

摘要： Wheel/rail rolling contact is a highly nonlinear issue affected by the complicated operating environment(including adhesion conditions and motion attitude of train and track system),which is a fundamental topic for further insight into wheel/rail tread wear and rolling contact fatigue(RCF).The rail gauge corner lubrication(RGCL)devices have been installed on the metro outer rail to mitigate its wear on the curved *** paper presents an investigation into the influence ofRGCL on wheel/rail nonHertzian contact and rail surface RCF on the curves through numerical *** this end,a metro vehicle-slab track interaction dynamics model is extended,in which an accurate wheel/rail non-Hertzian contact algorithm is *** influence of RGCL on wheel/rail creep,contact stress and adhesion-slip distributions and fatigue damage of rail surface are *** simulation results show that RGCL can markedly affect wheel/rail contact on the tight *** is further suggested that RGCL can reduce rail surface RCF on tight curves through the wheel/rail low-friction interactions.

关键词： 科研实验室   科研投入   科技成果   关键要素分析   科技创新水平   研发人员   人才培养   可重复性  

摘要： 目前,我国科技创新水平在科技成果、研发人员总量、人才培养、科研投入等方面已经迈入世界先进行列,这些成绩的取得很大程度上得益于科研实验室的快速发展,但科研实验室却普遍存在着实验数据难以重复、可靠性难以评估的现象。如何对科研实验室进行规范管理,保证科研数据的可靠性和可重复性,已经成为科学界面临的重大难题。

关键词： 城市轨道交通   轮轨噪声   边界元   有源消声   声屏障  

摘要： 为降低轮轨噪声对地面沿线的危害,在临近地铁线路的位置布设有源声屏障,使噪声的低频段和高频段可分别被有源消声系统和声屏障显著消减,为了科学指导有源声屏障的设计,研究由次级源参数变化所导致的声场变化规律。基于边界元理论,建立考虑了列车、声屏障、轨道的半自由场模型,将计算结果同北京地铁13号线实测信息进行对比验证,进而在模型中增设沿轨道纵向等间距排列的次级源,经仿真分析确定次级源最合理位置、消声频段、消声区界线、消声量;构建关于次级声和噪声干涉相消的数学模型,通过理论推导验证了仿真结论的合理性。研究结果表明:次级源最合理位置与轨道对称轴间隔一个声波长度、和声源等高、具有短于半个声波长度的纵向间隔;次级声对150~320 Hz轮轨噪声消减显著,消声区面积与频率呈正相关;在列车左右两侧对称布设次级源纵列的消声效果优于在列车一侧布设的效果;在声屏障的基础上布置次级源纵列,能令声影区内总声压级普遍降低3~12 dB,且令声影区外的放大值基本不超过3 dB,并且确保列车内声场变化不大。

关键词： 地铁   钢轨波磨   数值模拟   小半径曲线   轮轨动力特性   轮轨摩擦系数  

摘要： 针对地铁小半径曲线地段的钢轨波磨问题,建立地铁车辆-曲线轨道空间耦合动力学模型,分析曲线半径、行车速度、轮轨摩擦系数等参数对轮轨动力特性及钢轨波磨的影响。为控制钢轨波磨发展,对地铁线路的设计、运营和维护提出了建议。结果表明:曲线半径从800 m减小至300 m时,磨耗功率均方根增大2.7倍,标准差增大85%,过小的曲线半径是钢轨波磨频发的主要原因;小半径曲线地段列车实际运营速度可以略大于设计速度,取60 km/h,使曲线处于适当的欠超高状态,能够控制轮轨磨耗和钢轨波磨发展;轮轨摩擦系数过大会加剧轮轨磨耗,易发生钢轨波磨,然而轮轨摩擦系数过小也会加剧轮轨磨耗,因此建议轮轨间保持适当的润滑状态,轮轨摩擦系数在0.3左右为宜。

关键词： 地铁   钢轨波磨   现场测试   车辆-轨道耦合动力学   安全阈值  

摘要： 现场测试某地铁线路普通道床地段钢轨波磨和钢轨振动加速度,建立了地铁车辆-轨道耦合动力学模型,分析了不同特征钢轨波磨对轮轨系统动力特性的影响,提出了指导钢轨打磨控制波磨的波深安全阈值。结果表明:钢轨波磨主要发生在小半径曲线地段圆曲线内轨,主波长200~250 mm,最大波深约0.8 mm,直线地段出现短波波磨,主波长40 mm,最大波深约0.1 mm;波磨主要波长与轨道结构振动主频对应;钢轨波磨激励导致轨道结构振动较大,轮轨系统动力响应剧烈,尤其是70 mm以下的短波波磨;轮轨垂向力呈周期性波动,波动周期与波磨波长相同,周期内1/4波长处轮轨冲击振动达到峰值;钢轨波磨对轮轨系统动力响应的影响随着波长减小、波深增大而加剧;现有规程中指导钢轨打磨的波磨安全限值适用于长波波磨,对于波长30、40、50、60 mm的短波波磨,运营速度80 km/h情况下,建议波深安全阈值为0.08、0.11、0.12、0.21 mm,波深超出安全阈值后应及时打磨。

关键词： 轮轨磨耗   磨耗预测   并行离散   系统参数  

摘要： 目前轮轨磨耗模型主要分为全局模型和局部模型,全局模型以车辆轨道动力学计算结果和轮轨接触算法计算结果作为输入求解磨耗问题。而局部模型是在完全求解轮轨接触力学问题的基础上,对轮轨接触问题求解并得到接触斑内磨耗功,进而对材料磨耗量进行预测计算。然而,对于不同的车辆、线路参数配置,其轮轨接触计算结果也要重新计算,尤其是Zobory全局模型对接触磨耗深度的计算将变得更加复杂。根据Archard磨损强度模型可知,体积磨耗量与磨耗功有关,主要在于轮轨间的蠕滑和正压力。文中基于UM软件以多变量并行离散的计算方法建立了轮轨接触蠕滑、横移量和车轨系统参数之间的关系,建立多参数影响下的轮轨磨耗预测模型。

关键词： 振动与波   ANSYS二次开发   显式积分   隐式积分   轮轨耦合动力学   扣件失效  

摘要： 基于ANSYS的二次开发技术,首先利用APDL语言提出一种具有广泛适用性的轮轨耦合相互作用计算方法。在该计算方法中,车辆部分基于多体动力学理论建模,并通过APDL语言编程到ANSYS中,再根据有限元理论对轨道部分进行仿真,充分考虑轮轨非线性接触,车辆系统和轨道系统分别采用显式积分和隐式积分求解。然后,通过与文献中采用交叉迭代算法计算得到的车辆-轨道垂向耦合系统动力响应对比,验证模型和计算方法的正确性。最后,以高速列车-CRTSⅡ型板式无砟轨道为例,利用该方法分析扣件失效数量对耦合系统动力响应的影响。研究结果表明:单个扣件失效对车辆系统的动力响应影响有限,对于钢轨的动力响应影响较大;扣件失效数量的增加会显著增大车轨系统的动力响应,加剧轮轨的磨耗和相邻钢轨扣件的失效。提出的计算方法可以对不同型式的轨道结构和轨下基础进行分析,对于轮轨耦合动力特性的研究具有很好的适用性。

关键词： 旅游轨道交通   齿轨+轮轨   编组方案   编组重联   光雾山  

摘要： 为了完善和提升光雾山旅游品质,为类似旅游轨道交通设计提供参考,采用“齿轨+轮轨”制式,从客流特征、列车定员、服务频率、车辆投资、能力适应性等多方面进行统筹考虑,最终确定节假日“采用2列3辆编组重联、工作日采用3辆编组”方案,此方案可满足不同时期的旅游客流且具有较高服务水平,其编组方案的研究对于服务水平、工程投资、输送能力等方面具有重要意义。

关键词： 轨道交通   轮轨系统   轮轨维护   踏面/钢轨外形设计   旋轮   打磨  

摘要： 总结了现有传统钢轮钢轨式轮轨系统的工程问题、研究现状和工程处理方法;分析了钢轨波磨和车轮不圆的形成和发展机理,对困扰高铁的踏面凹磨问题提出了创新性治理设想;拟通过轮轨系统的廓形设计-磨损评价-磨损治理的系统化革新思路,获得既安全又经济的线路条件个性最优化方案;总结和展望了目前轮轨系统的打磨和镟轮,讨论了轮轨系统的检测方法;提出了避免过度检测的新思路,并预测了轮轨系统的未来发展前景。分析结果表明:钢轨波磨和车轮失圆的机理都出于轮轨系统的参激振动与切向轮轨磨损的耦合,在交变正压力和切向磨损同相位作用下,使凸起区域的磨损低于凹下区域的磨损;高铁的凹磨问题是轮轨在高速直线上和超大半径曲线上,轮轨处于非常微小的横向扰动,又在非常平顺的线路下发生镶嵌磨损,即轮轨接触部分廓形发生相互拷贝式磨损;低速城轨系统轮缘侧面磨损是由于在较小曲线半径上运行时,在较大的横向蠕滑作用下引起轮缘的导向作用而为,其踏面不易发生凹磨;钢轨和道岔的各种病害与轴重和冲击载荷有关,其疲劳破坏以局部应力过大下的低周疲劳为主;随着车辆速度和轴重的提高,轮轨系统仅在车辆侧和轨道侧进行优化已达到极限,只有相互联合优化才能深入发掘潜力,继续维持轮轨交通的应用价值。

关键词： 轮轨磨损   频繁启停   滚动接触   加减速   颗粒物排放  

摘要： 轨道交通车辆在近站点附近须频繁启停,在加减速过程中轮轨界面接触应力分布变得更为复杂,从而引起轮轨磨耗和磨屑行为的改变。为深入了解近站点附近频繁启停工况下轮轨滚动接触界面的磨损特性与颗粒物排放行为,利用自行研制的JD-DRCF/M型轮轨滚动接触疲劳/磨损试验台开展了频繁启停工况下轮轨循环加减速磨损试验与颗粒物排放实时监测。结果表明,轮轨间黏着系数受加速度α_(r)的影响显著;随着加速度α_(r)的提高,加速阶段完成后的黏着系数依次呈现先下降后上升的趋势;适中的加速度(如α_(r)=800 r·min^(−2))降低了轮轨间黏着,同时有效减缓了轮轨磨耗;启停工况(即有加速度时)大大提高了可吸入颗粒物(如3.0≤d≤10.0μm)的排放浓度,尤其在较低的加速度(如400 r·min^(−2))工况下这种现象更为严重。