基于中点弦测法的中低速磁浮轨道不平顺误差研究

中低速磁浮轨道10 m弦测值作为评价轨道几何平顺性的标准时,由于弦测值在幅频范围内存在畸变并受基准线选取的影响而产生较大误差。本文推导了弦测法“以小推大”的传递函数,进一步定义了“以小推大”及其逆推算法的误差放大系数;分析了弦长、矩阵维度对误差积累特性的影响,结合传递函数分析不同波长对误差的敏感性差异,并通过数值模拟进行验证。结果表明:“以小推大”算法及其逆推算法在传递函数为0的波长范围内误差积累较严重,轨道不平顺功率谱密度出现阶跃信号;随着矩阵维度的增加,“以小推大”逆推算法的误差快速积累,推得的小弦长越小则误差积累越小。应用“以小推大”算法时应减小大小弦长比值;对于“以小推大”逆推算法,要减小采样步长、可换算最小弦长以及矩阵维度。

中低速磁浮轨道伸缩接头的布置及结构设计

研究目的:中低速磁浮轨道伸缩接头是设置在相邻轨排间伸缩缝位置的连接装置,根据其适应轨缝伸缩量大小的不同,可分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型伸缩接头。为满足中低速磁浮运营线建设的需要,需对轨排与下部基础相互作用规律进行研究,提出伸缩接头的布置原则,并对其结构进行优化。研究结论:(1)桥梁中部轨排间伸缩位移的量值较小,采用Ⅰ型伸缩接头即可满足轨排间伸缩变形的要求;(2)桥梁端部轨排间伸缩位移主要受桥梁温度跨度的影响,伸缩接头的选用应根据桥梁的温度跨度,并结合所处气温条件和桥梁伸缩徐变具体计算确定;(3)提出了新型伸缩接头,包括Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型伸缩接头,满足了磁浮车辆对伸缩接头提出的要求,并在长沙磁浮工程中得到了应用;(4)本文研究对中低速磁浮伸缩接头的选用和结构设计具有一定的参考意义。

中低速磁浮轨道F型钢轨新型接头的设计

中低速磁浮交通采用有缝线路、非对称形状复杂的F型钢轨，F型钢轨接头是磁浮列车安全、平稳和快速运行的关键。基于既有JI型和JII型接头出现的竖向不平顺、振动等问题，提出了两种新型接头方案。新型JI型接头中新设的导向限位槽、燕尾键、U型连接板等结构增强了接头横向对中性能、抗扭刚度和防高差错位能力，且适应于0～30mm的轨缝变化。新型JII型接头中新设的主副限位扣和弹性复位元件等可有效适应主F型钢轨的温差伸缩变形，并实现副F型钢轨纵向自动对中性能；其防转垫圈实现了直线段和曲线段F型钢轨的自由伸缩，可适应0～4（）mm的轨缝变化．幅度。

基于轨排特征的中低速磁浮轨道检测里程校正方法

为了对中低速磁浮轨道的绝对里程起始点和相对里程实施校正,基于中低速磁浮轨排特征,提出了一种轨道检测里程自动校正方法。利用轨缝、轨排长度及其组合,提出了轨排匹配的优化算法并设计了轨道检测数据的最小长度的搜索流程;通过采用对标准轨排数值相邻元素求和后比较的方法,避免了气温等因素导致的轨缝漏检。为验证该方法的检测精度,给出了匹配误差计算公式,并在唐山中低速磁浮试验线进行了试验验证。结果表明,该方法可使里程的检测误差范围保持在1.2 m之内,提高了相对里程的检测精度,简便有效,具有良好的工程应用价值。

中低速磁浮轨道安装关键工序技术研究

本文以湖南长沙磁浮项目为依托,以轨排预铺吊装、轨排精调、承轨台灌浆等关键工序为对象,开展中低速磁浮轨道安装方法和工艺的研究。工程实践表明:研制的整套轨道安装工装,能有效保证轨道安装的精度及质量要求,且快速高效,能为类似工程的施工提供技术支持和有益参考。

中低速磁浮轨道结构垂向振动传递特性研究

为研究中低速磁浮轨道结构的垂向振动传递特性,基于室内试验与振动理论,建立轨道结构频域分析模型,以结构垂向导纳,位移与力的垂向传递率为评价指标分析了结构的垂向振动传递特性。探究了扣件垂向刚度、扣件垂向阻尼、轨枕支承间距、F轨顶面厚度以及轨枕翼缘厚度对于结构垂向振动传递特性的影响。研究表明:中低速磁浮轨道结构的垂向振动可分为低频整体振动与高频局部振动两个阶段,且结构整体振动时力与位移的垂向传递率较高;F轨沿结构纵向上的垂向位移导纳变化并非随着与激励点距离的增大而减小,而是与结构在不同频率下的振型有关;扣件垂向阻尼增大对力与位移的垂向传递均有抑制作用,其中对于力的垂向传递抑制更加明显;扣件垂向刚度、轨枕支承间距、F轨顶面厚度以及轨枕翼缘厚度都会使结构局部刚度发生改变,从而影响力与位移垂向传递的峰值与频率。

中低速磁浮轨道JⅢ型伸缩节安装技术

文章以北京中低速磁浮S1线为例,分析了中低速磁浮JⅢ型伸缩节的设计特点,针对JⅢ型伸缩节的特殊性和安装特点,通过磁浮S1线施工总结积累,从工艺原理、安装流程、资源配置、控制措施等方面形成了一套完整的施工技术,能够快速、高效的满足磁浮轨道JⅢ型伸缩节安装精度,确保施工质量。

中低速磁浮轨道“标架法”精调施工技术

北京中低速磁浮交通示范线（S1 线）工程，是我国最早设计和施工的完全自主产权的中低速磁浮项目。通过在 S1 线轨道精调施工过程中积累总结形成的“标架法”精调施工技术，能够高质量、高精度满足中低速磁浮轨道精调施工。

中低速磁浮轨道疑似不平顺的Box-Whisker图筛选法

为了减少中低速磁浮轨道检测工作量和轨道检测设备占用线路的时间,提升轨道不平顺检测效率,提出了通过行车记录仪采集悬浮系统有关数据来筛选轨道疑似不平顺的方法;依据轨道线路不平顺异常对悬浮间隙、悬浮电磁铁垂向加速度及电磁铁电流等都会造成明显突变异常的基本思想,基于Box-Whisker图设定筛选阈值,利用悬浮间隙、悬浮电磁铁垂向加速度及电磁铁电流等数据进行三元阈值的异常筛选,并针对可能漏筛的数据再次分别基于一元和二元阈值筛选,并综合上述结果来判定轨道路段的异常等级,将多次被筛选出的异常判定为疑似不平顺路段;为进一步提升不平顺异常路段筛选结果的准确性,依据同一车厢的不同悬浮控制点通过相同不平顺异常路段时的数据应体现出重复性异常的思想,融合行车记录仪记录的多个悬浮控制点数据的筛选结果,以此综合评判路段的疑似不平顺,在此基础上应用提出的方法分析了长沙磁浮线M车厢左侧10处悬浮控制系统的数据。研究结果表明:提出的方法使现有全路段不平顺检测方式转变为利用轨检设备有针对性地检测疑似异常路段的方式,线路检测维护时间可减少20%左右。

31.2 m跨中低速磁悬浮轨道梁截面关键尺寸研究

为填补中低速磁浮轨道梁在30 m以上标准跨度的空白,拟定了中低速磁浮轨道梁多种梁高,分别计算其强度与刚度;根据梁承载力要求、变形极限和动力特性,提出了推荐的31.2 m跨中低速磁浮轨道梁高度、顶板、底板和腹板厚度参数。基于推荐的参数制造了等比例试验梁并进行静载试验。研究得出,随着梁高的加高,轨道梁的强度与刚度有较好提升;在满足梁承载力要求、变形极限和动力特性要求的条件下,兼顾城市空间限制以及景观考虑,选择2.4 m梁高作为31.2 m跨度中低速磁浮轨道梁合理梁高。

磁浮制式渐受青睐

作为一种新型的轨道交通制式,磁悬浮列车具有运行安全、噪声低、环保,线路适应性强,建设和维护成本低,舒适度高等众多优势,未来发展前景十分广阔。我国磁浮轨道交通技术研究始于20世纪80年代。尽管起步较晚,但发展迅速,尤其是中低速磁浮轨道,目前已逐步形成较为完整产业链。并且随着磁悬浮技术的日渐完善,我国在轨道交通线网建设中越来越多地考虑磁悬浮。

模拟退火算法与Python-ABAQUS结合的有限元模型修正方法研究

结合现场实测的中低速磁浮轨道梁动力特性分析结果,编写了中低速磁浮轨道梁的实桥参数优化程序,并提出了Python脚本对ABAQUS进行二次开发,结合模拟退火优化算法的修正方法,完成了双线连续轨道梁空间有限元模型的程序优化与计算;成功地对工程背景(25+35+25)m轨道梁初始有限元模型进行了修正。