基于实车试验的大跨度桥梁轨道静态长波高低不平顺验收标准验证

由于温度、施工偏差、二期恒载等因素影响,高速铁路大跨度桥梁成桥线形与设计线形存在较大差异,且矢距差法不适用于大跨度桥梁和地基大面积沉降等区域的轨道线形验收。针对速度为250 km/h的高速铁路有砟轨道大跨度桥梁,基于轨道高低不平顺不同弦测值与车体垂向振动加速度之间的相关性,提出高低不平顺60 m弦测值与车体垂向振动加速度之间的关联关系,进而给出桥上轨道静态高低长波不平顺60 m中点弦测值10 mm的验收限值建议,最后在某主跨为672 m的高速铁路斜拉桥上预设“四峰三谷”形式的轨道高低不平顺并进行实车验证,证明此限值建议的合理性。结果表明:对于速度为250 km/h的高速铁路,车体垂向振动加速度与不平顺60 m弦测值之间呈线性关系;大跨度桥梁温度变形显著,整体表现为桥面高程与温度成反相关关系,但桥梁温度变形主要表现为长波不平顺;预设的60 m余弦波形式的轨道高低不平顺主要影响行车舒适性,对安全性影响较小,且列车速度在275 km/h及以下时,产生的车体垂向振动加速度最大值为0.98 m/s2,舒适性指标最大为2.47,评价为“优秀”,接近优秀/良好分界线。

高速列车车门凹腔结构的流致振动特性

流致振动是高速列车设计和运维过程中需要重点关注的问题之一。针对高速列车司机室车门区域的凹腔结构,利用数值计算、风洞试验和实车线路试验相结合的方法,分析车门区域的流场特征和车门出现流致振动现象的主要原因,据此对车门两侧凹腔结构和扶手进行优化,并对封堵凹腔和扶手内移2种优化方案进行实车试验验证。结果表明:司机室车门上游凹腔结构诱导的展向涡导致车门表面出现高频的脉动压力,列车运行速度越高,压力波动幅值越大,但波动频率锁定在83 Hz,当压力幅值超过车门承受的限值后,车门将出现流致振动现象;气动拉力和气动侧向力是诱发司机室车门流致振动的主要气动载荷,车门宜设置在车体横截面不变区域;通过优化凹腔结构和扶手的形状能够消除司机室车门的流致振动现象;合理改变扶手位置能够减弱凹腔结构引起的流致振动现象;如果要消除流致振动现象,应将扶手改为盖板结构,或者将扶手截面形状改为非圆形截面。

无砟轨道路基基床的动态特性

为了研究路基变形模量及反力系数在弹性领域内的非线性特性,应用无砟轨道路基基床模型和现场试验,分析了在分级静载和分级循环加载条件下,降雨前、后基床的静态、动态特性.研究结果表明:无论是静态响应还是动态响应,在基床横断面方向上均呈马鞍形分布,混凝土基础板轨下位置响应最大,中线处和端部响应较小;在基床表层范围内,动态响应最为强烈,随深度的增加,在基床表层范围内衰减较快,在基床底层范围内衰减较慢;与降雨前相比,降雨后静应力的最大增量为12%左右、动应力的最大增量为3%左右、加速度的最大增量为35%、动位移的最大增量为13%左右,因此应充分重视路基的防排水措施.

无碴轨道路基基床动力特性的研究

以遂渝线无碴轨道路基为背景,通过室内模型试验研究,分析了在循环加载条件下路基基床的动态力学特性。试验结果表明,动应力响应在基床表层横断面方向上呈"W"形分布,混凝土基础板轨下位置响应最大,中线处和端部响应较小,但随着深度的增加,逐渐变为盆形分布特征;在基床表层范围内,动态响应最为强烈,且随深度的增加,衰减速率较快;加载频率对动应力影响较小,对动位移及加速度影响较大。另外,在遂渝线无碴轨道综合试验段现场实车试验中,分别进行了CRH2型动车组和货物列车不同运行速度下路基基床的动力学响应测试研究,验证并评价了遂渝线无碴轨道路基基床工程适应性。

CRH2型动车组列车交会空气压力波试验分析

阐述胶济线CRH2型动车组列车交会空气压力波实车测试情况,对测试结果进行详细分析,并将实车试验结果与数值模拟计算结果进行比较。研究结果表明:250 km/h等速交会情况下,实车试验测得的车体表面交会压力波最大幅值为1 195 Pa,在铁路线间距为4.4 m的条件下不会对列车运行安全产生影响;车厢内最大压力变化幅值为19 Pa,仅为车体表面压力变化幅值的1.6%,车厢内产生的压力变化幅值不会对乘客舒适性产生影响;在4.4 m线间距情况下,被测试的CHR2型动车组上的交会压力波幅值近似与同型号等速交会动车组运行速度的平方成正比;数值计算与实车试验得到的规律基本吻合,计算与试验结果相差5.15%,数值计算结果可信。

准高速列车交会空气压力波试验研究

根据在广深准高速线上首次成功地进行列车交会压力波试验所得结果，本文分析了列车交会压力波幅值大小与列车运行速度、交会列车相对速度、线间距、车体截面形状、车头形状的关系，以及高速车对低速车的影响。

列车交会空气压力波测量的影响因素

研究了连接动态压力传感器的信号线长度、放大器的滤波频率和数据采集系统的采样频率对空气压力波测量的影响。研究结果表明,当传感器信号线长度小于100m时,对传感器输出的动态信号影响不大于1%,满足列车交会空气压力波实车测量要求;放大器的滤波频率和数采系统采样频率对空气压力波的测试结果均有较大影响,应采用带低通的应变放大器,滤波频率以100Hz为宜;随着采样频率的增加,测量得到的空气压力波幅值增大,采样频率增加到1kHz后,测量结果趋于稳定。在列车交会空气压力波实车测试中,为保证测试的准确性,节省设备内存空间,采样频率取1kHz较合适。

CRH2动车组新风换气装置对车内压力波动影响试验研究

采用实车试验方法对CRH2动车组通过隧道时新风换气装置影响车内压力波动的规律进行研究,研究结果表明:新风风机开启能够明显降低车内气压变化,列车通过二岩隧道时车内压力变化幅值关闭状态比开启状态大43%,车内3 s空气压力变化率关闭状态比开启状态大52%,车内1 s空气压力变化率关闭状态比开启状态大43%;风机处于开启状态,CRH2动车组220 km/h通过遂渝线沿线隧道时,车内3 s最大压力幅值为554 Pa,满足我国现行人体舒适性要求标准;风机处于关闭状态时,CRH2动车组车内最大压力幅值变化为1 291 Pa,车内3 s最大压力幅值为854 Pa、车内1 s最大压力幅值为401 Pa,超过了我国现行人体舒适性标准及日本新干线人体舒适性标准;风机处于开启状态时,CRH2动车组车内压力变化幅值与列车运行速度的n次方成正比,其中n值范围为1.0～1.2。

高速列车牵引电机冷却风机流量实车试验研究

采用皮托管流量测量法对高速列车牵引电机冷却风机流量进行了实车测量,结果表明:动力车作为头车,位于动力车后部的1、2号风机比位于前部的3、4号风机流量大,动力车作为尾车,1～4号风机流量相差不大;冷却风机风量随列车运行速度的提高而减小,前部风机比后部风机的变化幅值大。

动力车车体表面压力分布试验研究

阐述了对我国首列200km/h动力集中型电动旅客列车组动力车表面压力分布测试情况,并对测量结果进行了较为详细的分析,最后用面元法的计算结果与测量结果进行了对比,在流动非分离区,两者有较好的一致性.

实车表面空气压力分布试验技术研究

列车表面压力分布实车试验受多种因素影响和制约 ,该文在多次大型实车空气动力学试验研究的基础上 ,对表面压力分布实车测量中出现的许多典型问题进行了分析、探讨 ,并提出了相应的解决措施 ,形成了从测点布置、表面压力采样。

200km/h动力分散型电动旅客列车组车体表面压力分布试验研究

阐述了对我国首列200km/h动力分散型电动旅客列车组(先锋号列车)车体表面压力分布测试情况,对测量结果进行了较为详细的分析,最后用流场计算软件CFX对先锋号列车周围流场进行了数值模拟计算,并将计算结果与测量结果进行了对比,两者有较好的一致性。该研究结果可为空调装置及电器设备冷却风道进排风口位置的选取提供科学依据。

控制车车体表面压力分布试验研究

介绍了造成200km/h动力集中型电动旅客列车组的控制车和动力车表面压力分布不同的主要原因,对控制车表面压力分布测量结果进行了分析,并用面元法的计算结果与测量结果进行了对比,在流动非分离区,二者有较好的一致性.

RTX51在列车纵向振动测试系统中应用的研究

介绍嵌入式实时操作系统RTX51TINY的主要特点和基本功能,给出它在列车纵向振动测试系统中的应用,以及与本系统相关的硬件和软件设计。

高速列车司机室空调进排风口空气压力试验研究

为给高速列车司机室空调机组冷凝风机设计提供依据,文章对“中华之星”号高速列车动力车司机室空调机组进、排风口位置空气压力进行了实车测量,并对测试结果进行了分析。结果表明:随列车运行速度增加,进、排风口压差减小,且动力车作为尾车时进、排风口压差减小程度大于作为头车时的减小程度。

30t轴重下重载铁路隧道基底结构的应力分布及动力响应

以某重载铁路隧道工程为依托,结合现场实车试验和数值模拟,研究30t轴重列车荷载作用下重载铁路隧道基底结构的应力分布和动力响应,并针对目前由仰拱不同施工水平形成的3种主要基底结构形态进行对比分析。结果表明:数值模拟得到的隧道基底结构动力响应结果和现场实测结果吻合较好;重车线侧的隧道基底结构动应力明显大于空车线侧;垂向动应力沿隧道基底竖向的衰减较明显,至填充层底部时衰减率为74.3%,至仰拱底部时衰减率高达83.6%;水平向动应力在道床位置为压应力,在仰拱位置为拉应力,在填充层中由上至下应力出现由压到拉的转换;仰拱等基底结构的施作效果对基底结构的静、动力特性均有较大影响,严格按照设计进行施工的仰拱(曲线型断面)受力情况最好,最大拉应力仅为4.6kPa,且传至仰拱底部的动压力最小,为26.6kPa;仰拱施工成铺底结构时(直线型断面)其受力情况最不利,在仰拱与边墙连接处及仰拱中心位置出现较大拉应力,最大值为86.6kPa,且传至铺底结构底部的动压力最大,为47.3kPa;折线型断面的基底结构受力情况居中。

MVB协议一致性测试研究与实现

多功能车辆总线(MVB)是列车通信网络标准中明确定义的通信协议,用于车辆内部各功能设备间的信息传输。为了确保来自不同生产厂家的MVB设备的兼容性和互操作性,必须对各个MVB设备进行协议一致性测试。本文在简单介绍协议一致性测试基本工作原理的基础上,分析了MVB协议的特点,提出了对MVB进行协议一致性测试的测试方法和应包括的测试内容。并以过程数据链路层协议为例,详细阐述了MVB设备的测试要求、测试实例的生成、测试运行及测试评估等具体的测试实现过程。最后基于上述测试原理,在实验室环境下设计并构建了基于PC104总线的80486硬件平台和μC/OS-II实时多任务操作系统软件平台的测试系统,完成了MVB过程数据链路层协议的高覆盖一致性测试,给MVB协议其他方面的一致性测试提供了一定的借鉴。

基于CAN总线的客车车内环境实验检测系统设计

针对目前实验室铁道客车车内环境实验检测系统的不足,设计并实现了基于CAN总线的分布式车内环境检测系统。整个检测系统由设备级和车辆级两层结构组成,设备级由若干具有CAN通信接口功能的智能传感器节点组成,主要完成车内环境温度、湿度、风速和风压等信息的实时检测,并通过CAN总线将检测到的数据信息上传给车辆级计算机。采用虚拟仪器编程技术,车辆级计算机具有良好的人机界面,主要负责检测数据信息的处理、显示和报警。整个系统经实际调试,性能良好,达到设计要求。

基于Web的听力训练和测验

使用多媒体同步技术给出了 3种在Web上实现听力训练和测验的方法 ,并讨论了这些方法的适应性、兼容性和HTML参与能力 ,为在Web上更好地开展多媒体教学 ,特别是基于语音的多媒体教学提供了参考方案 .

“中华之星”号高速列车司机室过渡曲面局部空气压力分布研究

“中华之星”号列车端部流线型长度达到5.5m,且采用双拱外形。司机室向车体顶部过渡曲面曲率较大,容易产生流动分离现象,为检验端部流线型外形设计的合理性,采用数值模拟计算和实车试验相结合的方法对其局部表面空气压力分布进行研究。研究结果表明:动力车司机室向车体顶部过渡曲面局部表面未发生流动分离。