高速铁路轨道复合不平顺影响作用机理及评价标准研究

轨道复合不平顺会对车体响应产生不同程度的叠加增幅效果,可能导致单一不平顺控制标准无法涵盖的车辆运行安全问题。为全面研究复合不平顺对高速列车运行品质的影响规律,补充完善高速铁路复合不平顺评价标准体系,通过建立车轨耦合动力学模型,分析复合不平顺组合类型、间隔距离及幅值等因素对动力学性能的影响机理,并提出动态评价标准体系。研究结果表明:脱轨系数及车体横向加速度受复合不平顺叠加效应影响增幅明显;高速铁路水平-轨向型复合不平顺对车体动力学响应影响最为不利,三角坑-轨向型次之;高速铁路复合不平顺峰值最大间隔影响距离为50 m;给出200~250、250(不含)~350 km/h高速线路Ⅲ、Ⅳ级轨道复合不平顺动态容许偏差管理区域,为应用于现场控制轨道复合不平顺及指导养护维修提供理论依据。

无砟轨道复合不平顺对高速行车的影响

轨道复合不平顺是由多种垂、横向不平顺叠加而成的复杂随机波,是影响轮轨动态作用和行车稳定的重要因素.为研究高速铁路无砟轨道复合不平顺对行车品质的影响,考虑轮轨间复杂接触关系建立了车辆轨道空间耦合动力学模型,分析了轨向-水平、轨向-高低、轨距-水平、轨距-高低4种复合不平顺的动力影响.结果表明:随着复合不平顺幅值的增加,轮轨力、车体加速度、轮重减载率、脱轨系数等均会增大;轮轨力、舒适性指标和安全性指标随着复合不平顺波长的增大而减小;复合不平顺幅值组合变化时,车辆动力响应对水平、高低不平顺幅值变化的敏感程度高于轨向、轨距不平顺幅值变化.长波不平顺激扰频率与车体自振频率一致或接近时,车体会出现一定的谐振,垂、横向振动加速度有所增加.

重载铁路复合不平顺的仿真计算及安全限值研究

铁路轨道几何形位不平顺是车辆振动及轮轨动力作用增大的重要激振源,而其中水平和轨向反向复合不平顺对轨道动力响应和行车安全有着极不利影响。针对重载铁路C80型铝合金敞车,用Simpack多体动力学仿真软件,建立车辆-轨道耦合模型,取水平、轨向最不利波长条件下,对复合不平顺各种幅值组合的工况进行仿真,分析各动力响应指标与列车速度、不平顺幅值的关系,并提出其安全限值,供工务管理参考。

30 t轴重重载铁路高低/轨向复合不平顺管理限值分析

基于动力学理论并利用多体动力学仿真软件UM建立30 t轴重重载车辆-轨道空间耦合模型,分析高低/轨向复合不平顺波长、幅值对重载车辆动力性能的影响,确定最不利波长并提出高低/轨向复合不平顺幅值管理建议值。研究结果表明:(1)高低/轨向复合不平顺的最不利波长为10 m,波长大于40 m后,波长对动力性能影响较小;(2)高低/轨向复合不平顺中的高低不平顺成分幅值变化对轮重减载率、车体垂向加速度等指标影响显著,而轨向不平顺成分幅值变化对脱轨系数、轮重减载率、轮轨横向力、车体横向加速度等指标影响较大;(3)仅开行重载货车的线路,高低/轨向复合不平顺偏差限值I~Ⅳ级管理标准建议分别取为4 mm/5 mm、7 mm/8 mm、10 mm/10 mm、14 mm/13 mm。

轨道复合不平顺对无缝线路横向变形的影响分析

轨道复合不平顺会对行车的安全及稳定性产生较大影响,也是影响无缝线路横向变形的一个重要因素。为研究轨道复合不平顺对无缝线路的具体影响,通过构建三维轨道框架非线性有限元模型,采用轨道框架单点(或多点)位置发生横向及竖向位移来模拟复合不平顺状态,通过计算获取节点位移变化规律,进而分析轨道复合不平顺对无缝线路横向变形的影响作用。研究结果表明,轨道的复合不平顺会对无缝线路的横向变形产生显著的影响;当线路出现三角坑等类似病害时,其节点位移变化更为显著,在无缝线路的日常养护维修中应尤为注意。

轨道复合不平顺权重系数的求解方法

轨道的轨向和水平逆相位复合不平顺对列车运行的平 稳性有较大影响,在复合不平顺管理中,首先要决定加权系数。 通过理论分析提出加权系数的求解方法,并进行实例计算,初 步得出权重系数的建议值。

轨道复合不平顺的判定与分析

结合轨检车检测数据及日常动态添乘,发现轨道的复合不平顺是引起列车晃车的主要原因之一。通过研究复合不平顺与水平加速度的关系,从而分析引起列车晃车的原因,发现逆相位复合不平顺对列车行车安全以及平稳性的影响较大,工务部门应在日常检查维修中应加以重视。

轨道不平顺的探索与复合不平顺的研究

分析了轨道不平顺的种类、形成原因及影响。重点对复合不平顺的情况进行研究,包括高低/轨向复合不平顺模拟、幅值影响及波长的影响,对高低/轨向不平顺和轨向/水平逆向位复合不平顺的影响进行了研究。目前,关于复合不平顺的研究较少。若轨道有复合不平顺的现象,轮轨动态作用更加复杂。所以,进行复合不平顺与轮轨动力学关系的研究有重要的现实意义与长远意义。

高速道岔行车平稳性影响因素研究及应用

通过建立车辆道岔动力学模型,分析横风、轨道复合不平顺、轮轨廓形等因素对高速道岔行车平稳性的影响。分析结果表明:横风风速对高速道岔行车平稳性影响比较显著,以车体横向加速度维修限值为限,横风临界速度约为10 m/s;时速250 km时50~70 m波长轨道复合不平顺对高速道岔行车平稳性影响较大,轨道复合不平顺偏差限值约为9 mm;凹形磨耗车轮工况下车体横向加速度较标准车轮工况下增加141.9%,通过改变钢轨廓形可以将凹形磨耗车轮工况下车体横向加速度最大降低18.7%。运用该分析结果,解决了南广线桂平站12号道岔频繁出现车体横向加速度超限的问题,为高速道岔的维修保养提供了较好的理论支撑。