无缝线路钢轨鼓胀引起的货物列车脱轨全过程计算

为研究无缝线路钢轨鼓胀引起的脱轨规律,以“单波形”钢轨鼓胀为例,建立无缝线路钢轨鼓胀状态下货物列车-轨道系统空间振动计算模型;按照列车脱轨能量随机分析方法,提出无缝线路钢轨鼓胀引起的货物列车脱轨全过程计算方法,计算脱轨全过程,分析鼓胀状态对轮轨几何接触状态和相对位置的影响。研究结果表明:鼓胀波长一定时脱轨系数和轮重减载率随鼓胀幅值增大而增大,鼓胀幅值一定时脱轨系数和轮重减载率随鼓胀波长减小而增大,但脱轨系数和轮重减载率对脱轨缺乏控制作用;转向架与钢轨横向相对位移随鼓胀波长的减小或幅值的增大而增大,得到考虑工况下的最大值为72.6 mm。上述结果可为研发具有实时判别脱轨功能的检测装置提供基础数据。

扣件失效对高速列车−无砟轨道−桥梁系统垂向振动响应的影响

采用动柔度思想,通过建立高速列车−无砟轨道−桥梁系统垂向耦合频域分析模型来求解在单个或连续多个扣件失效下无砟轨道-桥梁系统的动柔度幅值、相位和纵向衰减率,对比分析无扣件失效、单个扣件失效及连续扣件失效等工况对系统在较宽频范围内动力学响应的影响规律。研究结果表明:无砟轨道结构其支撑的连续性在扣件失效下遭到破坏,钢轨、轨道板、底座层和桥梁的动力学响应增量明显;随着扣件失效数目的增多,各结构的动柔度幅值增长明显,其最大主频前移;由于扣件失效造成钢轨纵向衰减率在较高频段时相对减弱,且相位角提前出现跃升现象;轮轨接触力最大幅值由于扣件失效而略微降低,在车体激励下的钢轨加速度整体向低频移动;计算结果显示,扣件连续失效对系统频域下振动响应影响明显,严重影响桥上无砟轨道几何形位,对行车安全形成一定隐患。