高铁轨道中长波不平顺值计算新方法研究

高铁轨道中长波不平顺值是评价轨道几何状态的重要参数,也是指导高速铁路现场轨道精调作业的主要依据,是列车安全高速运行的重要指标之一。本文针对目前高铁轨道矢距差法计算不平顺值,存在计算复杂、计算与检测弦起点的选择有关、结果并不唯一、计算值与实际轨道精调作业调整量方向不一致等问题,提出基于坐标绝对偏差法计算轨道中长波不平顺值的新方法。利用该方法不仅使轨道中长波不平顺值的计算变得简单,而且还与轨道检测弦的起点无关,计算结果唯一,并能满足工程实际需要。

利用高速铁路轨道不平顺谱估算不平顺限值的方法

基于车辆-轨道耦合动力学理论，结合我国高速铁路轨道不平顺的管理模式，提出利用高速铁路轨道不平顺谱进行不同管理等级轨道不平顺限值估算的方法。以中国高速铁路无砟轨道不平顺谱激扰作用下中国典型高速车辆在板式无砟轨道上运行为例，进行350 km/h行车速度条件下轨道高低、轨向、水平、轨距不平顺各管理等级（Ⅰ~Ⅳ级）对应限值的估算，并与传统单一谐波（波长为10、40 m）激扰作用下计算获得的限值和国内外高速铁路轨道不平顺标准对比分析。结果表明，采用本文所提的限值估算方法，以包含多种波长成分的随机不平顺作为输入激扰，相比单一谐波的计算方式考虑更为全面，可反映轨道不平顺各波长成分对行车品质的共同作用；相比国内外高速铁路轨道不平顺标准，在本文仿真计算条件下，利用高速铁路轨道不平顺谱估算的各管理等级轨道不平顺限值总体居于国内外标准之间。因此，本文利用高速铁路轨道不平顺谱进行轨道不平顺限值估算的方法是可行的，为采用动力学仿真手段获取轨道不平顺理论限值提供了一种新途径。

无砟轨道不平顺静态值与轨检车160km/h动态检测结果的相关性研究

在无砟轨道上预先设置轨道不平顺,动态检测采用五型高速轨检车,静态测试利用手推轨检小车测量,将轨检车以160 km/h速度检测的轨道不平顺结果与静态检测值进行了比较,探讨了轨道不平顺动态与静态值之间的关系。分析结果显示,无砟轨道不平顺参数动态值均比静态值偏小,预测轨道状态变化趋势应把动态检测值与静态值结合分析。

轨道不平顺作用下动车组安全运行速度限值研究

为研究无砟轨道轨向和高低不平顺对车辆-轨道耦合系统的动态影响,确定各不平顺值下的限速标准,分别建立CRH2A型车和CRH5型车计算模型。通过3σ原理将不平顺样本的10 m弦测值拟合为正态分布,取其μ±3σ的值为该样本不平顺值。计算不同速度等级、不同程度高低和轨向不平顺值时,两种车型的动力响应。研究结果表明:多数工况下CRH5型车所确定的不平顺限值小于CRH2A型车,说明CRH2A型车动力学性能更优;轨向不平顺主要引起车辆横向扰动,高低不平顺主要引起车辆垂向扰动,说明某方向上的不平顺激励主要对同方向造成扰动;列车对于横向的激励较垂向激励更为敏感,因此轨向不平顺限值通常要小于高低不平顺限值;计算得到各动态不平顺值对应的限制速度,利用轨道动静态几何不平顺之间的关系转化得到各速度等级下轨道静态几何尺寸容许偏差管理值,对规范内容有一定的补充。

城市轨道交通轨道短波不平顺特性实测研究

目的:轨道短波不平顺会引起轮轨系统高频振动,形成巨大的轮轨冲击力,危害行车安全。对此需要研究城市轨道交通轨面短波不平顺特性。方法:基于上海市轨道交通11号线轨面短波不平顺现场实测数据,对实测数据进行消除异常值和趋势项等预处理后,采用ISO 3095:2013《声学-轨道交通-轨道车辆发出的噪声测量》对上海轨道交通11号线真如站—枫桥路站区间的轨面不平顺状态进行评判;并利用最大熵谱法对不同轨道类型的轨道短波不平顺功率谱进行估计,将得到的功率谱密度曲线与中国铁道科学研究院提出的石太线(石家庄—太原)短波不平顺功率谱、学者Sato提出的粗糙度功率谱进行比较。结果及结论:轨道短波不平顺幅值分布接近正态分布,轨面不平顺最大幅值可达1.5 mm。随着轨道短波不平顺幅值频率分布曲线形状呈现中间高两边低,分布特性近似于正态分布。在分析波长范围内,轨道短波不平顺水平谱值均超出ISO 3095:2013标准限值,最大差值达20.87 dB。DTⅢ-2扣件型支承块轨道结构轨面不平顺状态要优于减振器扣件型支承块轨道结构及浮置板轨道结构。上海轨道交通11号线的轨面状态优于石太线普速铁路。

有轨电车不平顺管理值研究

确定现代有轨电车的不平顺管理值是其轨道和基础结构设计的前提条件。以上海松江有轨电车为例,运用车辆-轨道耦合动力学理论,建立有轨电车多刚体模型,以轨道的高低、水平和方向不平顺为评价指标,对轨道不平顺的幅值及其敏感波长进行分析。结果表明,运行速度为70km/h的松江有轨电车其轨道高低、水平和方向不平顺敏感波长均为10~20m,并据此确定了有轨电车轨道动态的不平顺管理建议值。

连续多波不平顺对CRH5型动车组运行状态的影响

针对连续多波不平顺引起动车组异常振动的情况,调查了连续多波不平顺的典型特征,分析了连续多波不平顺对CRH5型动车组运行状态的影响,并研究了不平顺幅值与车辆动力学性能之间的关系。结果表明:轨道线路中存在一定范围波长的轨向连续多波不平顺,表现为蛇行光带的钢轨宏观形貌特征;在连续多波不平顺激扰的作用下,CRH5型动车组车体振动加速度显著增大,严重影响了车辆运行的平稳性和旅客乘坐的舒适度。在峰值间隔为10 m的轨向连续多波不平顺激扰作用下,车体振动加速度、平稳性指标和脱轨系数随着不平顺幅值增大而增大,对行车的平稳性和安全性造成不良影响,甚至导致列车脱轨。

无缝线路流变特性的分析与应用

从流变理论角度分析了无缝线路道床阻力和位移,钢轨温度力分布、伸缩区内的钢轨伸缩量及轨道横向不平顺的变化情况,并对其在无缝线路养护维修中的应用进行了探讨。