车辆运行状态地面安全监测系统研究的新进展

车辆运行状态地面安全监测系统主要用于识别运行状态不良的车辆 ,并监测货车超偏载、识别车轮踏面擦伤、统计轨道负荷当量通过总重 ,是科学管理、确保行车安全的高新技术装备 ,对预防货物列车行车事故、减少轨道车辆零部件损伤具有重要作用。文章介绍了系统试运行以来的技术改进、检验标定和称重较核情况 ,对比分析了两套监测系统在监测受力波形和特征上的一致性 ,同时介绍了系统监测蛇行失稳车辆动态轮轨力波形。

铁路纵断面最小坡段长度

本文在“铁路线路相邻坡段坡度代数差值及列车纵向力的研究”基础上，采用列车纵向非稳态运动模型，通过数字仿真，计算列车以不同工况在不同线路纵断面上运动时产生的纵向力，研究纵断面连接中的最小坡段长度对列车纵向力的影响规律，据此对《铁路线路设计规范》中相关规定提出了修改建议。

建设中的韩国京釜高速铁路

韩国在京釜高速铁路建设中出现了一些问题,文章介绍了其建设过程及产生的问题,并分析了其经验和教训,对我国建设京沪高速铁路有十分重要的意义。

高速铁路动车组运行状态地面监测系统的研制

研制了一种高速铁路动车组运行状态监测系统。该监测系统包括安装于轨道上的测试单元、数据采集单元及评判分析软件等。其工作原理是应用轨道上的测试单元连续测得动车组通过时的轮轨力,根据轮轨力分析动车组的运行状态及车轮伤损状况。本文介绍该监测系统的技术方案及关键部件的设计与开发。该监测系统在兰新二线大风专项试验中得以应用及验证,并为兰新二线动车组在大风条件下的运行状态提供了重要的试验数据。

异型玻璃钢轨枕的设计及应用

既有A型混凝土不能满足车辆运行品质轨边监测系统(TPDS)测试平台的A型专用轨枕的使用要求。本文从原材料、生产工艺和轨枕结构三个方面介绍了采用玻璃纤维增强材料制作的一种新型玻璃钢轨枕,该玻璃钢轨枕具有强度高、绝缘性好、生产简单等优点,轨枕的尺寸精度易于保证,强度符合Ⅲ型预应力混凝土轨枕强度要求。经过2年的现场铺设使用,该玻璃钢轨枕状态良好,完全符合测试平台的使用要求。该新型玻璃钢轨枕的研制成功,可为有类似特殊要求的异型轨枕提供借鉴。

客运专线无砟轨道线路平纵断面主要技术参数的研究

研究目的:随着我国高速铁路的发展,迫切需要确定适合我国国情的无砟轨道线路平纵断面的主要技术参数,以便作为客运专线无砟轨道铁路线路平纵断面设计提供技术参考。研究结果:研究提出了无砟轨道线路平面圆曲线半径、缓和曲线长度、夹直线及圆曲线最小长度、最大坡度、最小坡段长度、竖曲线半径等主要技术参数的建议值以及选用原则。

货车运行状态地面安全监测系统(TPDS)设置框架式测试平台的必要性分析

为减小轨道状态引起的车辆附加动态作用,货车运行状态地面安全监测系统(TPDS)在测试区用框架式轨道结构取代普通线路。采用动力学仿真计算轨道结构为空吊板和轨道不平顺的受力状态,从理论上验证了TPDS系统采用框架式轨道平台对提高系统轮轨作用力测试精度上的作用和必要性。

重载铁路轮轨力测试及传输系统研究

为检测重载铁路轮轨垂向力和轮轨横向力,对轮轨力测试及传输系统进行研究,并在大秦重载铁路进行了样机试验。试验结果表明,本文提出的重载铁路轮轨力测试及传输系统的构建方案是切实可行的。

激光测距技术在列车动态横向振动偏移量测试中的应用

采用激光二维扫描技术,实现了列车动态横向振动偏移量的测试,易于实施,数据准确,对制定合理的站台界限提供参考数据。

线路纵断面连接标准

根据列车──线路纵向动力学理论，系统地研究了线路纵断面连接标准，为《线规》修订提供科学的依据。

基于分布式光纤的刚体温度力监测技术

针对无缝线路内部温度力引起的胀轨、断轨风险,提出了一种基于分布式光纤的刚体温度力监测技术,并开展了刚体温度力监测和钢轨不同部位的温度力测试试验。结果表明:利用分布式光纤可以监测到温度力作用下刚体的纵向位移和钢轨轨腰、轨底处的温度力分布;分布式光纤监测到的刚体在温度力作用下的最大纵向位移与百分表测量差值最大0.20 mm,相对误差为4.0%;温度力在轨腰处分布较均匀,在轨底处呈现扣件附近较大、其余位置较小的规律。

轨道整体刚度对车辆和轨道动力性能的影响

以车辆-轨道耦合动力学理论为基础,结合移动式线路动态加载试验车在京广高铁线路测试的试验数据,利用有限元软件ANSYS和多体动力学软件SIMPACK建立联合仿真模型,分析运行速度为200,250,300,350 km/h时,不同轨道整体刚度下车辆和轨道的动力性能。计算结果表明:车辆运行速度为300 km/h时,轨道整体刚度宜控制在75~100 k N/mm;车辆运行速度为250或200 km/h时,轨道整体刚度宜控制在65~100 k N/mm。研究结果可为高速铁路线路的养护维修更加合理的轨道刚度设计提供依据。

车轮踏面损伤程度的识别

本文研究了车轮踏面损伤对轨道的冲击压力与列车运行速度、轮载及踏面损伤程度的规律，提出了衡量车轮踏面损伤程度的新概念——踏面损伤当量。使轨道冲击压力实量数据与车轮踏面损伤程度有了量化关系，并建议把损伤程度分为四级。

京沪高速铁路车站内及站外两端的正线曲线半径标准的研究

在确定高速铁路车站内线路曲线半径及两端的正线曲线半径标准时，除考虑到列车运行的安全、平稳和舒适外，还综合考虑了运输组织模式、车站停车或通过列车的数量、速度、旅客乘降安全、技术经济等因素。在参考国外高速铁路的相关标准、吸取国外经验的基础上，结合京沪高速铁路的特点，对站内线路最小曲线半径、站外两端正线曲线半径的决定因素进行了较为全面的分析，并提出了相应曲线半径标准的建议值。

角接触球轴承保持架动态特性有限元分析

为对保持架动态特性进行分析,基于ABAQUS建立角接触球轴承有限元模型,通过施加不同的转速和载荷进行动力学仿真,从保持架质心运动轨迹和质心涡动速度偏差比两方面对其动态特性进行分析。结果表明:轴承仅承受轴向载荷时,保持架稳定性随轴向载荷增大先提高后降低;同时承受轴向载荷和径向载荷时,轴向载荷和转速增大可提高保持架稳定性;径向载荷增大时,保持架稳定性降低,且径向载荷对保持架动态特性影响比轴向载荷大。

变参数下角接触球轴承保持架的稳定性与振动特性分析

保持架是角接触球轴承的重要元件之一,其引导间隙和兜孔间隙设计不合理会导致轴承运动失稳与共振。针对上述问题,在理论分析的基础上,结合滚珠、保持架和滚道之间的动态接触与变形关系,在ABAQUS软件中建立了7005型角接触球轴承的显式动力学模型,并提取了特定工况下该轴承内圈、保持架与滚珠的动态响应曲线;同时,研究了不同引导间隙和兜孔间隙下保持架的打滑率、质心涡动速度偏差比和各阶振动模态的固有频率。为了验证所建立的角接触球轴承显式动力学模型的准确性,对高速角接触球轴承各元件线速度的仿真值与理论值进行了对比。结果表明:随着引导间隙的增大,保持架的打滑率、质心涡动速度偏差比和各阶振动模态的固有频率均减小,保持架的稳定性增强,但共振风险增大;随着兜孔间隙的增大,保持架的打滑率增大,质心涡动速度偏差比变化不明显,各阶振动模态的固有频率减小,保持架的稳定性减弱,共振风险增大。高速角接触球轴承各元件线速度的仿真值与理论值的最大误差仅为0.099 6%,验证了所建立的显式动力学模型的准确性。研究结果可为高速角接触球轴承保持架的优化设计提供理论依据。

一种矩形板四足驱动旋转超声波电机的设计与仿真

为了拓展超声波电机的应用领域,提出了一种贴片式超声波电机。该电机利用压电陶瓷片d31横向振动模态激励矩形板产生变形,激发四个驱动足端面产生椭圆轨迹运动经摩擦耦合推动转子连续旋转。对定子组件的结构进行了优化设计,之后利用有限元法进行模态分析,提取到所需的谐振频率为22.244kHz,输入两相20Vp-p激励电压后得到了定子驱动足端面的椭圆运动轨迹。研究表明,提出的超声波电机驱动足采用摩擦面,相比于以往仅靠点摩擦驱动转子的超声波电机增加了定、转子之间的接触面积,提高了能量转换效率;同时贴片式结构为超声波电机的小型化提供了理论基础。

风力机翼型在偏航载荷下的复合运动的动态失速分析

为了进一步研究大型风力发电机叶片在偏航载荷下的气动特性,将偏航载荷等效为俯仰运动并与叶片截面翼型的挥舞与摆振运动相结合,以NREL S809翼型为研究对象,使用带转捩修正k-ωSST湍流模型在雷诺数106情况下研究翼型俯仰运动与挥舞、摆振运动以相同频率振荡但具有不同相位差及不同折合频率时对其气动性能的影响。结果表明,翼型在动态失速角附近的挥舞运动速度对翼型的气动力系数有较大影响;翼型俯仰运动与挥舞、摆振运动具有不同相位差时可显著增加或抑制动态失速角;折合频率的改变对于不同相位下复合运动的气动性能有较大影响;在复合运动时动态负载对于相位来说比折合频率更为敏感。

影响交叉圆柱滚子轴承重复定位精度的常见因素及改进措施

介绍了3类常见的交叉圆柱滚子轴承结构,从轴承设计、加工工艺及安装维护等方面列举了影响交叉圆柱滚子轴承重复定位精度的常见因素:隔离块结构、轴承刚度、滚子圆周总间隙、塞子与塞子孔配合间隙、轴承使用方式、毛刺、滚道角度、圆锥销与圆锥销孔接触区域、分体式结构两外径或两内径尺寸相互差、配合尺寸、安装、润滑,并提出了相应的改进措施。

基于分布式光纤传感的轨道板上拱监测技术研究

为主动管控轨道板上拱病害,依据分布式光纤传感技术特点,从光纤布设、监测设备、监测系统集成等方面,提出了轨道板上拱监测技术方案,并通过实尺模型试验验证了方案的可行性。试验结果表明:在模拟轨道板上拱的过程中,光纤的对应点位信号变化显著;圆形光缆应变波形稳定,能更好地满足方案设计要求;轨道板上拱位移与光纤应变测量结果存在线性关系,拟合推算的上拱位移误差较小,为后期投入现场运营提供了支撑。