嵌入式轨道系统振动传递研究

[目的]嵌入式轨道的阻尼较大,有较好的减振降噪性能,因此有必要对嵌入式轨道的减振降噪机理进行研究。[方法]以广州地铁14号线为例,对嵌入式轨道系统与普通扣件式轨道系统进行了静态与动态的振动测试;基于现场测试的轨道结构频响函数及纵向衰减率,分析嵌入式轨道系统的减振特性。[结果及结论]嵌入式轨道系统在垂向减振中存在着明显的工作频段;嵌入式轨道在绝大多数频段中的振动加速度幅值均小于普通扣件式轨道的振动加速度幅值;当振动频率为550~1200 Hz时,嵌入式轨道的高分子阻尼材料与弹性垫板的减振体系在该频段具有良好的吸振能力;嵌入式轨道与调频式钢轨阻尼器一样存在固定的调整频段,其调整频带范围在振动频率为400 Hz附近;相比于离散支承的轨道结构形式,连续支承的轨道结构形式在振动频率大于750 Hz频段的钢轨振动衰减率更优。

地震作用下城市轨道交通桥梁-轨道系统关键部件易损性分析

为对地震作用下城市轨道交通桥梁-轨道系统关键部件损伤状态进行分析,以上海城市轨道交通11号线高架段为研究对象,通过OpenSees建立梁轨一体化抗震分析模型。选取符合目标反应谱的10条地震波进行调幅,将调幅后的地震波输入抗震分析模型中;选取桥梁支座、钢轨以及轨道扣件作为轨桥系统关键部件,进行增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA)并提取对应的IDA曲线,对IDA曲线进行回归分析得到支座与扣件地震概率需求模型数学表达式;提出支座、钢轨以及轨道扣件损伤状态界限值,基于正态分布假设得到支座与扣件不同损伤状态下超越概率,据此绘制易损性曲线。结果表明,罕遇地震作用下钢轨横向残余变形较小,发生轻度损伤概率为0%;当峰值加速度超过0.5g时,支座发生轻度损伤超越概率显著增加,扣件发生轻度损伤的超越概率接近100%;选取不同损伤指标对扣件进行易损性分析时,以位移幅值为损伤指标得到的扣件损伤概率更高;随着地面峰值加速度的增大,扣件有较大概率先于支座发生损伤。

基于“双碳”目标的高速磁浮轨道系统绿色建造

“双碳”战略倡导绿色、环保、低碳的生活方式,我国已将“双碳”战略全面融入交通运输长期发展规划,要求加快推进交通运输绿色低碳转型。高速磁浮利用磁力悬浮的技术实现列车的高速运行,其能耗仅为传统轮轨列车的1/3左右,作为一种新型的绿色轨道交通工具,其具有安全、便捷、高效、绿色等特点。从建造全生命周期角度出发,通过对高速磁浮轨道系统模块化设计、智能化施工进行分析研究,总结高速磁浮轨道系统绿色建造的相关技术,促进高速磁浮轨道系统建造全生命期内,从而达到节约资源、保护环境、减少污染的目的。

大型主题公园骑乘轨道系统安装方法

骑乘设施是大型主题公园游乐必备项目,骑乘设施既有轨道系统、车辆系统,又有影音系统、灯光系统、特效系统,最大限度的使游客在游玩行动过程中体验主题公园的魅力和特色。骑乘轨道系统安装部件多、工序多、安装节点多、个别部件结构尺寸较大,安装过程需结构、建筑、机械、电气多专业融合。骑乘轨道系统良好的安装质量和合理的进度安排是整个骑乘系统正常运行并最终实现游乐效果的必要保证,其施工安排是大型主题公园骑乘设备项目的重点。本文主要阐述了骑乘轨道系统安装方法。

市政轨道交通工程中的轨道系统设计与维护技术研究

市政轨道交通工程中的轨道系统设计与维护技术是保障轨道交通安全、高效、环保运行的关键,本文探讨了轨道系统设计的基本原则、轨道铺设技术,以及轨道系统维护技术的发展现状和未来趋势,通过分析轨道设计中的安全性、舒适性、经济性、环保性和可维护性等原则,阐述了轨道铺设中的施工方法、材料选择和技术应用,介绍了轨道维护的必要性、轨道检查与监测技术、轨道维修与养护技术以及轨道维护管理,最后对轨道系统设计与维护技术的未来发展趋势进行了展望,旨在为轨道交通工程的设计与维护提供参考和借鉴,推动城市轨道交通的可持续发展。

高速铁路高架车站轨道系统长期监测技术研究

随着科技的不断进步和经济全球化的深入发展,高速铁路以其高速、安全、舒适的特点在全球范围内实现了迅猛的发展,成为现代交通体系中不可或缺的重要组成部分。高速铁路的发展不仅极大地提升了交通效率,也为经济社会的发展注入了强大的动力。随着高速铁路网络的日益扩大和运营速度的不断提升,对高速铁路高架车站轨道系统的安全性和稳定性也提出了更高的要求。而高架车站轨道系统作为高速铁路的核心组成部分,其结构复杂、技术性强,对设计、施工、运营和维护等各个环节都有着极高的要求。在日常运营中,高架车站轨道系统需要承受列车高速运行带来的巨大冲击和振动,同时还要应对各种复杂多变的环境条件。对高架车站轨道系统进行长期监测与性能评估是确保高速铁路安全稳定运营的关键环节。

城市轨道交通轨道系统接口设计问题研究

城市轨道交通是包含几十个专业的综合工程,修建十分复杂,各专业设计中需对多种因素综合考虑。其中,轨道系统与众多专业均有接口关系,如果考虑不全面将会给后期的施工和运营带来很大不便。论文对轨道系统与部分专业接口设计中出现的典型问题进行总结分析,并提出有效规避措施。

港口堆场轨枕基础上轨道系统有限元计算

港口堆场轨枕基础上轨道系统内力计算是求解材料非线性、接触力学模型非线性和边界条件非线性问题。传统的轨道系统设计一般采用经验法或简化计算法,其计算结果与实际有偏差。为了对轨道系统进行更准确和全面的计算,采用Abaqus有限元分析软件,结合几内亚某铝土矿出运港口工程实例,对轨道系统的轮轨接触应力、钢轨和胶垫板强度进行有限元计算,同时对钢轨强度进行简化计算。得出钢轨接触应力大小及接触斑形状趋于圆形;钢轨和胶垫板的最大应力和应力变化规律;钢轨强度简化计算结果偏保守。

火车滚装船火车轨道系统设计与建造探讨

本文对某火车滚装船火车轨道系统主要组成部分及工作原理进行介绍,使大家对火车滚装船的火车轨道系统有一个较清晰的认识,为火车轨道系统的设计、建造工艺、分段划分及精度控制方案打下基础,为后续类似船舶建造设计工作提供参考。

京沪高速铁路高架站轨道系统长期监测技术

研究目的:高铁行车密度大、天窗时间短,列车的高速运营对轨道系统的安全性和平稳性提出更高的要求。高架站轨道系统是高速铁路轨道系统安全服役中最敏感最典型的区域,为保障列车的安全平稳运行,需建立高速铁路高架站-无砟轨道-道岔长期监测系统,实现高架站轨道系统服役状态的实时在线监控,并对可能发生的破坏进行预测预警。研究结论:(1)高速铁路高架站长期监测系统包含数据测量、数据采集传输及数据管理分析三大子系统,实现了监测数据的自动采集、传输、分析、预警预测等功能;(2)系统采用光纤光栅技术监测轨道受力和小变形,采用视频感知技术监测轨道敏感部位大变形,系统测量精度高、安全防范性和长期稳定性好;(3)利用长期监测系统对尖轨尖端的纵向位移和轨道板温度梯度的实时监测,发现尖轨尖端的纵向位移变化趋势与轨温变化趋势相同,但滞后于轨温变化,轨道板表面和底面的温度则呈周期性昼夜交替变化;(4)该研究成果可为高速铁路轨道系统的病害整治和养护维修提供科学依据。

列车-轨道系统竖向动力分析的车辆轨道单元模型

根据列车-轨道系统运动的特点,提出了适合该问题动力学分析的新型车辆单元和轨道单元,运用有限元方法和Lagrange方程,推导了两种单元的刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵。整个列车-轨道系统只需离散成车辆单元和轨道单元,其中轨道系统离散成轨道单元,一节车辆离散成一个车辆单元。该模型具有程序编制容易、计算效率高的特点。作为应用实例,给出单轮通过和考虑轨道完全平顺和具有随机不平顺条件下整车通过时车辆和轨道动力响应分析的二个算例。

综合评价车辆/轨道系统动态特性的广义能量法

以轨道质量指数评价轨道区段的平顺状态,不能反映具体的运营车辆相对轨道的动力学响应。因此,借鉴能量集中率的思想,提出综合评价车辆/轨道系统动态特性的广义能量指标,并引入能量权系数表征不同波长成份不平顺对输入车辆/轨道系统总能量有不同的权重。在能量权系数相同的情况下,利用离散Parseval定理证明广义能量指标可简化成轨道质量指数,并通过实测的轨道不平顺数据验证这一结论。通过对车辆动力学响应与轨道不平顺之间的传递函数的幅值曲线规一化后,计算得到能量权系数。利用广义能量指标评价钢轨波浪弯曲不平顺。数值计算结果表明:广义能量指标比轨道质量指数能更好地评价钢轨波浪弯曲不平顺。评价结果的合理性通过是否会引起车体"抖振"得到检验。

轨枕悬空条件下的列车-轨道系统竖向振动响应研究

针对道床作为散体结构本身具有弹、塑性,在列车荷载的反复作用下会发生沉降,沉降的不均匀导致轨枕悬空的情况,基于列车—轨道系统竖向振动分析方法,研究1根和几根轨枕悬空时列车—轨道系统的竖向动力响应。计算结果表明,当列车通过悬空轨枕时轮轨相互作用增大,其中轨枕的竖向位移及加速度增长最明显,且随着悬空轨枕的根数增加,动力响应增长越明显;即使毗邻轨枕的支承良好,也受到悬空轨枕的影响,轨枕位移及加速度增长显著;轨枕悬空会加速轨道结构的破坏,甚至危及行车安全。

高架轨道系统诱发环境振动的实测与数值分析

研究目的:研究高架轨道系统诱发的地面振动特性。研究结论:(1)点荷载作用下,大地的响应与表面波的频散特性有关,低频振动衰减速度较慢,高频振动衰减速度较快,当激振频率接近大地主频时,大地振动有放大现象。(2)在数值计算当中,Rayle igh阻尼能较好的模拟大地的阻尼特性,其参数选取可采用试算的方法确定。

近断层脉冲型地震作用下高速铁路桥梁-轨道系统响应分析

为了研究在近断层脉冲型地震作用下高速铁路桥梁-轨道系统的动力响应规律,针对高速铁路线上最常用的简支梁形式结构,以某8×32.7 m高速铁路简支箱梁桥为例.建立了考虑简支梁与CRTS Ⅰ型板式无砟轨道之间相互作用的桥梁-轨道模型,讨论了具有破裂前方脉冲、滑冲脉冲、无脉冲型近断层地震动对桥梁-轨道系统的影响及扣件阻力改变时桥梁-轨道系统动力响应的变化.结果表明:三种脉冲类型地震动作用下钢轨的受力和变形规律保持一致,脉冲型地震动较无脉冲型地震动增加了约20%钢轨应力和位移.相对于轨道系统,桥墩对脉冲类型更为敏感,在破裂前方脉冲和滑冲脉冲地震作用下,桥墩的墩顶最大位移比无脉冲地震动分别增大了106.6%和148.6%,墩底弯矩和剪力也有明显增大,在进行高速铁路桥梁抗震设计时应考虑脉冲类型对桥梁结构的影响.扣件纵向阻力从5 kN/组增大到15 kN/组时,墩顶最大位移降低了10%,但钢轨应力和位移峰值约为原来的2倍.

高速移动荷载作用下轨道系统的振动研究

本文基于格林函数法 ,对移动荷载作用下的轨道系统的振动进行了研究 ,与文克尔梁模型进行了对比 ,这一方法可推广到高架桥的计算中 ,所得到的结论具有应用价值。

车辆—轨道系统高中低频动力学模型的理论特征及其应用范围的研究

针对铁路在提速和高速发展中碰到的车辆—轨道系统的结构磨损加剧、关键部件疲劳破坏和噪声等问题,提出必须进行车辆—轨道系统高中低频范围的动力学模型研究。根据激扰的差异及其波长范围,针对车辆—轨道系统动力学在低频、中频和高频3个范围内存在问题的性质,建立符合研究要求的车辆模型、轨道模型和轮轨接触模型,并采用合理的数学方法求解。认为以车辆—轨道系统的频率特征为基础,进行完整的车辆—轨道系统动力学研究,可以有效研究车辆—轨道系统的短时动力学和长期行为之间的关系。

移动荷载作用下轨道系统的动力特性分析

以移动荷载作用下的轨道系统为研究对象,采用了轨道-枕木-碎石垫层协同分析的方法,将轨道系统简化为弹性地基梁模型,通过反应谱和动力响应的计算,对其动力特性进行了分析.研究结果表明:考虑协同作用时的临界速度比不考虑时协同作用时的有显著的降低,而且随着初始频率的增大,临界速度也在降低;轨道的最大响应总是发生在列车运行到该观测点处(t=0时),而且随土层厚度的增加而增大.

高速移动荷载下轨道系统振动模拟的数值算法

研究了高速移动荷载作用下轨道系统振动模拟的数值算法。通过简化 Fresnel函数的计算 。

车辆—轨道系统缩尺模型振动试验研究

通过车辆—轨道系统1∶20缩尺模型振动试验,对系统的动力学性能进行研究。研制了1∶20二系悬挂的缩尺铁道车辆和轨道系统模型;在对车辆和轨道系统模型进行参数测试和计算的基础上,进行了车辆模型的运行试验,了解系统的动力学响应。结果表明,缩尺模型与实际尺寸的车辆—轨道结构系统之间在动力学性能方面存在一些差距,但可以对系统作定性的和一定的定量研究。为我国进一步开展轮轨系统的缩尺动力模型试验提供参考。