双块式无砟轨道轨枕裂纹内动水压力特性研究

本文针对典型轨枕松动后雨水浸入导致裂纹加剧的问题,基于高速列车荷载作用及雨水浸入条件下,建立了轨枕-水流固耦合动力学计算模型。为验证计算模型的正确性,浇筑带裂纹的模型试件,采用万能伺服液压机施加循环动荷载、高灵敏度传感器测量裂纹内水压力,开展了轨枕松动吊空的裂纹内动水压力试验。建立与试验条件一致的理论计算模型,试验数据与理论计算结果之间有误差存在,但是实验曲线与理论结果的变化趋势一致,计算模型具是有效的。以列车速度为300 km/h时为计算实例,分析裂纹内计算点水压力变化特性。计算结果表明:(1)轨枕裂纹内压力随着循环荷载的变化呈正负交替变化;(2)当轨枕上没有外荷载作用时,仍然出现了两次水压力的峰值;(3)轨枕周边裂纹水压力,随着裂纹深度方向增加,裂纹水压力增大。(4)轨枕底部裂纹水压力在轨枕的中心位置达到最大值。

基于YOLOv3改进算法的轨枕裂纹检测研究

针对在现有轨枕裂纹检测中传统检测方法检测效率低和精度差的问题,本文提出一种基于YOLOv3改进算法的轨枕裂纹检测模型。首先,通过灰度投影法对原始有砟道床图像中的轨枕区域进行定位和分割;其次,将挤压与激活模块和空间金字塔池化引入改进的网络模型中,有效抑制轨枕图像中其他冗余的特征干扰,空间金字塔池化保证了原始图像的比例,对分割得到混凝土轨枕区域的裂纹状态进行进一步的检测;此外,通过将改进网络模型中的损失函数回归预测部分改进为新的CIoU函数,提高了模型的预测准确程度。经实验结果验证,本检测方法与YOLOv3直接对轨枕进行定位相比,对混凝土轨枕裂纹的检测,精确度达到96.3%,召回率达到91.2%,MAP达到91.5%,FPS达到76.6张/s。总体表现提升显著,能够达到精确快速的检测效果。