武汉轻轨系统轨道结构随机振动研究

利用模态分析法,建立了车辆-轨道垂向耦合动力计算模型。在模型中,车辆为附有二系弹簧的整车模型,钢轨被离散为双层弹性基础上的欧拉梁。以随机振动理论为基础,分析了列车荷载作用下武汉轻轨系统轨道结构的垂向动力响应特征,得到了车辆、钢轨、轨枕、道床的响应功率谱密度函数以及轮轨之间的动作用力功率谱密度函数。结果表明,钢轨的垂向振动能量主要集中在高频段区域,由轨面垂向短波不平顺激发。     

钢轨维修对高速铁路轨道平顺性的影响分析

钢轨维修是高速铁路轨道结构修理的核心作业内容,其对线路平顺性的影响直接关系到维修作业计划的有效制定. 针对某300 km/h高速铁路无砟轨道钢轨维修前后的轨检数据,分析1~42 m和1~120 m波长区间高低及轨向不平顺的时域、频域以及与车辆振动加速度的相干函数,确定钢轨维修对轨道平顺性的影响. 结果表明:钢轨维修仅对1~120 m的轨向不平顺轨道质量指数（Track Quality Index, TQI）有显著改善作用,使其降低约0.7 mm;在轨道不平顺频域分布上,钢轨维修作业对于轨道不平顺波长的组成没有显著作用,仅对于波长3 m以下轨道不平顺有一定的改善作用;钢轨维修作业对改善列车垂向振动有一定的效果.     

高速列车随机激振载荷无砟轨道路基的动应力分布规律

相较于传统的列车-轨道-路基整体耦合三维有限元模型,提出一种优化处理列车荷载的方法,基于多体系统动力学理论建立列车-轨道垂向耦合模型,并通过数值计算得到考虑了轨道随机不平顺条件下的轮轨激振载荷,随后利用二次开发子程序将轮轨载荷导入无砟轨道-路基-天然地基土非线性数值分析三维有限元模型,在此基础上研究分析高速移动荷载作用...     

武广高速铁路轨道不平顺谱特征分析

以武广高速铁路轨道不平顺检测数据作为样本,对轨道不平顺谱的特征进行分析.首先,对检测数据进行功率谱分析,并与欧洲高速铁路谱进行比较,结果表明:轨道不平顺谱低于欧洲高速铁路轨道不平顺下限谱,但方向不平顺谱值相对较大;其次,利用相干函数对轨道不平顺和车体垂向和水平振动加速度进行相干分析,得出轨道不平顺不利波长范围;最后计算轨道不平顺的Hilbert时频谱,得出长波不平顺为高低不平顺和水平不平顺能量的主要波长成分,而中长波不平顺为方向不平顺和轨距不平顺的主要波长成分.     

基于傅立叶变换法的高速铁路轨道振动分析

建立轨道结构三层弹性梁模型,考虑轨道不平顺对振动响应的影响,利用傅立叶变换法求解振动位移.通过计算我国现有几种高速动车组运行时引发轨道结构的振动位移响应,得到轨道结构的振动加速度,分析了轨道不平顺及列车速度对振动幅值的影响.研究表明,较差的轨道不平顺状态及列车高速运行的组合情况下,轨道振动响应幅值将迅速增大.     

高速铁路无砟轨道温度场简化计算方法

为了计算高速铁路无砟轨道结构的温度场,根据热工学原理和简化的气象边界条件,建立求解曝露于大气环境下的高速铁路无砟轨道结构温度场方程.利用在京沪高速铁路CRTS-II型无砟轨道结构现场实测的温度分布数据对解得的温度场方程进行验证,并分析无砟轨道结构温度场的分布规律.结果表明:基于温度场方程的无砟轨道结构温度计算数据与其现场实测数据的分布规律基本一致;无砟轨道结构内部温度分布受到的外界环境影响在距其表面0~0.2m内非常明显,在0.2~0.4m内影响比较一般,而大于0.4m时影响比较微弱;轨道结构最大正温度梯度受其厚度的影响明显,在其上部0~0.2m内的最大正温度梯度出现时段一般为13:00~15:00,不同季节中夏季的最大正温度梯度最大、冬季最小.     

轨道参数对重载铁路钢轨焊缝区域轮轨动力作用的影响

基于车辆-轨道耦合动力学理论和30t轴重货车-轨道垂向耦合动力学模型,计算了30t轴重货车通过钢轨焊缝不平顺区域时,轨道参数对轮轨作用的影响。结果表明:随着轨下支承刚度和轨下支承阻尼的增大,轮轨作用加剧;随着轨枕间距的增大,轮轨作用将有所减小;随着轨枕质量的增大,轮轨作用将略微增大,轨枕振动将明显降低。     

高速铁路轨道不平顺参数多尺度相关性分析

基于多元经验模态分解的多分辨率特性,提出从不同尺度分析轨道不平顺参数之间相关性的方法。首先,利用多元希尔伯特-黄变换,分析轨道不平顺的能量分布及对应的波长特征;然后,利用改进的时变内在相关方法分析轨道不平顺在不同尺度下的相关性。对实测的轨道不平顺数据分析表明:样本数据的能量主要分布在空间波长4～36m的尺度内;左、右轨道在轨向和高低两方面整体上具有较强的相关性,轨距与轨向较差以及水平与高低较差在4～60m尺度内相关性较强。提出的轨道不平顺相关性分析方法可为科学地评价轨道质量奠定方法基础。     

基于Blackman-turkey法生成轨道不平顺时程研究

目的 为研究城轨交通三维空间振动传播规律,探讨了激励源-轮轨接触面不平顺时程的获取方法.方法 采用周期图法,根据功率谱估计轨道谱的傅里叶谱的幅值,再辅以随机相位角,通过傅里叶逆变换(IFFT)得到轨道不平顺时程样本.结果 推导了轨道不平顺谱从空间域向频率域的转化关系,研究了依谱密度函数生成时程样本的方法,给出了三种方法生成的美国六级轨道谱对应的时程样本,比较了三种方法的计算效率和精度.结论 Blackman-Turkey法生成的时程无论从精度还是从计算速度方面都优于三角级数法和白噪声滤波法生成的时程样本,生成的不平顺时程可以用于车辆-轨道-路基系统的非线性振动分析.     

轨道不平顺引起的车轨桥空间耦合振动分析

轨道不平顺对车轨桥空间耦合振动的影响是一个有待研究的问题。本文建立了车辆一无碴轨道-桥梁系统的空间耦合振动模型,并通过功率谱密度得到轨道不平顺的时域模拟样本,以其为激励源,分析车辆-轨道-桥梁空间耦合振动响应。通过对比,考虑高低不平顺的空间模型与4种几何不平顺的计算结果,由此得到,轨道不平顺的改变主要影响轨上部分的振动,对轨下部分以及桥梁结构影响不大。     

车辆随机振动响应分析

以1/4车辆单自由度模型为研究对象,根据牛顿第二定律,建立了车辆垂直方向的振动数学方程。通过虚拟激励法,构造路面虚拟激励,推导出频率响应函数,进而计算各响应量的统计学特征。经过实例仿真,表明车辆结构参数对系统响应量是有影响的,应当重视车辆结构参数的选取。     

青藏铁路轨道不平顺变化特征

目的分析青藏铁路实际轨道检测数据,研究轨道不平顺的轨道谱变化特征及特点,为青藏铁路的正常运营提供技术支持．方法通过GJ-4型轨检车对青藏铁路的轨道进行了不平顺数据的采集,对采集数据的异常值进行了处理与修正,采用的轮次法检验了所采集数据的平稳性,运用改进的平均周期图法计算了青藏铁路轨道谱,并对功率谱密度曲线进行了拟合．结果青藏铁路轨检车检测数据为平稳信号,青藏铁路各类轨道不平顺主要集中分布在空间频率为[10-1,10 ^0]范围附近,不平顺随机波形的波长组成成分分布在[0．1,100]m的区间内．功率谱密度曲线表明振动主要产生在波长[1,10]m区间范围内,铁轨左、右高低和左、右轨向的功率谱密度图相近或基本相同．结论目前青藏铁路轨道状态较好,通过对轨检车实测记录的分析,得到该路线轨道不平顺的状况,为青藏铁路的正常运营提供了技术支持．     

自动轨道衡动态称重软件设计

介绍了自动轨道衡的工作原理 ,分析了列车重力信号波形特点 ,采用波形识别技术编制动态称重软件 ,实现了对标准货运列车动态称重 ,解决了来车的自动判别和收尾的自动判别问题 ,具有一定的实用价值 .     

列车相向运行对双线无砟轨道高速铁路路基动应力响应分析

为了研究在不同高速列车相向运行速度组合作用下双线铁路路基结构的动应力响应,运用ABAQUS软件,建立了列车相向高速运行的双线高速铁路车辆-轨道-路基系统的动力有限元模型.结果表明:在两列动车组相向运行作用下,基床表层及底层表面沿线路横向动应力分布不对称,路基本体表面动应力分布相对对称;动应力在距基床表层表面2.7 m范围内呈线性衰减,动应力降至路基最大应力的50%左右;在2.7~7.2 m范围内,等效应力幅值衰减速度有所减缓,7.2 m至更深的范围内,动应力衰减最为缓慢;在深度为4.5 m左右至更深的范围内动车组相向运行速度越快等效应力幅值越低;基床表层动应力随动车组纵向间距的变化呈双驼峰形分布,分别在2列动车组的一位和二位转向架横向同轴时达到驼峰;随着动车组相向运行速度的提高,列车荷载所引起的动应力振幅增大,对基床表层的影响更持久、损伤更大.     

二力合成式高速不断轨动态电子轨道衡

介绍了二力合成式高速不断轨动态电子轨道衡的工作原理，阐述了该种轨道衡的结构、技术要点，介绍了其检定方法和发展趋势.