车轮踏面异常磨耗对轮轨关系影响分析

利用多体动力学分析软件SIMPACK建立了地铁车辆动力学分析模型,选取异常磨耗后的几种典型钢轨型面,通过考虑轨道表面不平顺和轮轨蠕滑等非线性因素,研究了车轮踏面异常磨耗对轮轨接触行为和动力学行为的影响。结果表明：车轮踏面异常磨耗影响轮轨接触点的分布,从而进一步影响车辆的动力学性能;轻微磨耗后的踏面轮轨型面匹配较好,轮轨动力学行为相比原始轮轨型面有所改善;车轮踏面异常磨耗后的车辆动力学性能大大降低,尤其是在通过小半径曲线时,车辆动力学性能较差;车轮踏面两沟槽磨耗对车辆动力学行为影响明显大于一沟槽磨耗的车轮踏面。     

地铁小半径曲线不同位置轮轨摩擦因数优化

针对地铁小半径曲线轮轨润滑技术,以小半径曲线不同位置为切入点,通过实际参数建立某地铁 Ｂ型车辆动力学仿真模型,分析摩擦因数变化时曲线不同位置的轮轨磨耗性能、滚动接触疲劳特性以及曲线安全性的相应规律,并通过熵权法对上述３个指标进行曲线不同位置的轮轨摩擦因数优化,得到曲线不同位置处的最佳摩擦因数区间和危险摩擦因数区间。研究表明：车辆在缓圆 点和圆缓点处的磨耗指数、表面疲劳指数和脱轨系数等指标均明显比其他位置更加恶劣;小半径曲 线不同位置处的最佳摩擦因数区间各不相同,缓圆点和圆缓点的最佳摩擦因数区间为 ０．１０～ ０．２０,缓中点２的最佳摩擦因数区间为０．１０～０．２５,曲中点的最佳摩擦因数区间为０．１０～０．３０,缓 中点１和直线点的最佳摩擦因数区间较广为０．１０～０．５０。因此,在地铁车辆实际运行过程中,可 以通过改变润滑剂的材质以及涂抹量使得同一曲线不同位置均在其最佳摩擦因数区间内,以减轻 车轮磨耗,减少疲劳裂纹的萌生,改善车辆安全性能,减少运营成本。     

轨道参数对轮轨滚动接触行为影响

计算了不同轨道参数下JM3磨耗型车轮踏面沿60kg/m钢轨轨道滚动接触时轮轨接触几何参数和蠕滑率的变化情况;然后根据确定的轮轨接触几何参数和蠕滑率,利用非Hertz滚动接触理论和数值程序CONTACT分析了不同轨底坡和轨距对轮轨接触斑行为的影响。数值结果表明：使用1/40轨底坡时轮轨滚动接触行为不能达到最佳匹配状态,建议对目前的轮轨型面进行重新优化设计;增加轨距对轮轨接触几何参数和蠕滑率产生较大影响,小半径曲线上在考虑运行安全情况下可适当增加轨距。     

双车道公路小半径曲线段横向加速度特性

为研究横向加速度在双车道公路小半径曲线段上的变化特性以及与横向偏移量的关系,运用驾驶模拟器进行小半径曲线段上车辆行驶的仿真实验,获得车辆的横向加速度与横向偏移量.针对双车道公路小半径曲线段横向力作用大的特点,对曲线段上的横向加速度变化特性进行分析,通过Matlab软件建立车辆横向加速度预测模型、横向加速度与横向偏移量相关性的数学模型.结果表明,随着车速的增加,横向加速度增大,在圆缓(YH)点附近横向加速度与横向偏移量达最大值,圆曲线段的横向加速度与横向偏移量成对数正相关关系.研究成果为评价双车道公路小半径曲线段行车安全性提供了理论支持.     

小半径曲线隧道盾构始发致地表沉降变形规律

小半径曲线隧道盾构始发施工引起的地表沉降变形规律复杂,其沉降和变形预测始终是个难题.文章结合常州地铁工程实际,基于数值模拟和回归分析的方法,对小半径曲线始发时的地表变形规律进行研究.研究结果表明,修正的Peck公式能很好地描述盾构小半径曲线始发时的地表变形规律,可有效预测地表沉降值.盾构初始掘进速度一般以10～15 m...     

深圳地铁9号线某区间小半径段地表沉降规律研究

基于三维有限元数值分析法,利用Midas GTS nx软件对深圳地铁9号线某区间小半径曲线段建立有限元模型,研究该区间小曲线半径段在盾构施工过程中的沉降变化规律和应力分布状态,根据数值分析结果结合以往的研究采取相应地表沉降控制措施,并通过监测结果分析数值模拟结果和采取相应沉降控制措施的可行性。最终的监测结果表明:利用有限元数值分析法对小半径曲线段盾构隧道地表沉降预测具有一定参考价值,曲线内侧往往是沉降控制和监测的重点。通过采取对盾构合理选型、出渣量控制、合理注浆和及时设置加强肋等措施,对小半径曲线段地表沉降控制效果十分明显。     

钢轨磨耗测量中轨腰圆弧中心点的提取

针对钢轨磨耗测量中测量轮廓与设计曲线的对齐问题,提出一种提取钢轨轨腰圆弧中心的特征点还原初始钢轨轮廓的方法.该方法利用图像处理技术,获取钢轨轮廓单像素图像,确定轨腰圆弧的大体位置,应用最小二乘法解出最优的圆心坐标(特征点).与以往特征点的提取方法相比较,该方法所运用的计算方法较为简单,思路清晰,可避免一些不确定因素,从而满足了磨耗检测的要求.     

一种钢轨磨耗测量的新方法

提出一种钢轨磨耗值计算的新方法,将经过图像处理的钢轨轮廓信息转换到三维空间中,以一定的编码规则,对标准钢轨轮廓与测量钢轨轮廓的极半径之差进行分块编码,形成一串二进制码,实现对钢轨垂直磨耗和侧面磨耗简单精确的计算.     

基于机器视觉的钢轨磨耗检测系统的研究

钢轨磨耗是一个评价铁道钢轨质量的重要指标.采用光切形貌法,用机器视觉检测法取代传统检测法对钢轨磨耗进行检测.首先建立世界坐标系与图像坐标系的激光相机传感器校准模型并用黑白棋盘格对激光相机传感器进行标定.然后通过棋盘格实验标定所获得的300组校准数据,代入非线性最小二乘法计算模型,得到模型校正参数.并选取国内某地铁线路的现场数据进行试验,结果表明:采用该检测系统能使钢轨磨耗测量误差控制在0.3mm以内,能够较好地应用于钢轨磨耗测量中.     

波磨故障下曲率半径对车轮扁疤冲击影响分析

建立了城轨车辆—轨道耦合动力学模型,含有车轮扁疤及钢轨波磨故障,研究在不同曲率及钢轨波磨病害激励影响下,车轮扁疤对车辆振动响应特性影响.结果表明:通过曲线时,曲率半径越小,在含有钢轨波磨情况下,受车轮扁疤冲击后轮轨垂向力越大,但是不会改变轮轨垂向力的变化趋势.激励响应幅值统计学指标随着故障程度增加单调递增.经过一、二系悬挂减振,指标幅值均有较大幅度的下降.     

城市轨道交通钢轨滚动接触疲劳裂纹萌生预测

采用基于能量密度法和临界平面法的裂纹萌生预测模型以及基于Archard磨耗理论的磨耗模型,建立考虑磨耗和型面变化的裂纹萌生模型,分析城市轨道交通U75V热轧钢轨表面滚动接触疲劳裂纹萌生寿命和相应的磨耗发展率.分析结果表明:U75V热轧钢轨在上道初期疲劳累积损伤呈近似线性的缓慢增加趋势,车轮累积次数约20 000次后,疲劳累积损伤快速增加.U75V热轧钢轨型面平均磨耗发展率为5.706 9×10~(-4)μm/次,疲劳裂纹萌生寿命为车轮累积通过次数3.35×10~5次.     

重载机车在不同牵引工况下的轮轨匹配分析

重载机车轴重增大及速度提高带来了严重的轮轨磨耗问题.针对机车在不同牵引工况下的轮轨型面匹配情况,应用轮轨型面测量仪实测机车车轮型面数据,将标准与磨耗后机车车轮型面分别和标准75 kg/m钢轨型面在对中位置匹配,建立机车轮对-钢轨三维有限元模型,并进行接触计算分析,得出如下结论:车轮踏面磨耗使轮轨间的Mises应力减小,其中标准型面的最大Mises应力点出现在轮轨表面下2~3 mm处,磨耗型面的最大Mises应力点更接近轮轨表面;牵引力使车轮的等效应力点较钢轨上的应力点位置出现纵向偏移,且随着牵引力的增加,纵向偏移量越大;车轮的踏面磨耗使轮轨接触斑中心更接近钢轨内侧轨距角;施加不同牵引工况时的轮轨横向切应力几乎不变;施加相同牵引工况时,车轮型面磨耗1 mm的轮轨纵向切应力大于标准型面,而车轮型面磨耗2 mm的轮轨纵向切应力小于标准型面.     

小半径曲线梁的临时架桥机架设方法

介绍了在峰峰高架桥工程中，利用制式器材拼组临时架机架设小半径曲线梁的方案设计和实际实施，希望能给类似工程提供有益的借鉴。     

独立车轮与钢轨接触问题的研究

应用有限元参数二次规划法建立了独立车轮与钢轨接触的三维计算模型,通过分析不同踏面、不同相对位置的轮轨接触,得出了轮轨接触斑形状和面积、接触力的变化规律,并且对比不同踏面在减缓磨耗方面的特点.同时建立了磨耗后的轮轨接触模型,分别研究直线段和曲线段轮轨配合接触问题,总结了不同模型的接触斑面积、形状、位置,以及接触力分布和等效应力的变化规律.结果表明磨耗后的轮轨配合与其它模型相比接触斑面积最大,轮轨匹配相对较好.     

钢轨磨耗状态检测仪优化改进

在分析手推式磨耗状态检测仪基本技术原理的基础上,结合现场各种检测仪器的试验应用情况,对钢轨磨耗状态检测仪的软硬件进行改进.主要通过对带各种噪声原始图片的分析研究,基于Canny算子对检测仪的算法进行优化改进.通过合理地合并计算步骤、压缩计算量等方式,在保证钢轨磨耗状态检测仪必要的检测精度,维持检测系统的运算速度情况下,提高设备对复杂现场环境的适应性,提升设备的实用性.     

公路小半径曲线段外侧车道路侧事故概率预测

为降低小半径曲线段路侧事故概率,选取道路线形指标(圆曲线半径、硬路肩宽度、纵坡坡度、超高横坡度、圆曲线加宽)、路面状况(路面附着系数)、交通特性(车速、车型)8个路侧事故风险因素进行PC-crash仿真试验,收集12800组数据.采用CHAID(Chi-squared automatic interaction det...     

胶轮结构悬挂式轨道车辆曲线通过性能仿真

建立了一种基于橡胶轮胎和地面耦合系统的悬挂式轨道车辆转向架横向动力学曲线通过模型,并对橡胶轮胎和地面耦合形式的轮对结构进行了横向、摇头运动的动力学分析.通过对车辆动力学矩阵仿真分析,计算车辆构架及轮对通过曲线路段时刻转向架的位移、加速度响应量.仿真计算表明,该种车辆能够稳定地以30.0m/s速度通过小半径曲线路段.     

小半径曲线箱梁独柱墩匝道桥荷载试验研究

通过对某小半径曲线箱梁独柱墩匝道桥进行空间梁单元、实体单元有限元计算与荷载试验,了解该桥型在不同的支座预偏载条件下、内外偏载、扭转荷载作用下的结构应变、独柱墩处的扭转位移、侧向位移等结构行为特点,为结构的设计、施工、结构运营检测提供了依据.     

感应加热小半径弯管的理论与实验研究

分析和讨论了感应加热小半径弯管符合塑性大变形条件的成型机理，对局部热变形区的应力应变分布和受力条件进行了系统的分析，建立了相应的力学模型，并利用数值分析方法进行了计算，从而得到了感应加热小半径弯管的成型理论。     

小半径曲线隧道盾构施工地表沉降分析

以合肥轨道交通4号线天水路站-翠柏路站区间隧道为工程背景,采用数值模拟与现场监测的综合研究方法,探究小半径曲线隧道施工中不同地层损失率对地表沉降变化的影响。结果表明：超挖量越大,即地层损失率越高,所造成的地表沉降越大,变化速率也越快。