检索结果-南通市图书馆

作者：李靖晨重庆交通大学

学位级别：硕士

随着国家“交通强国”政策的大力推行,国内轨道交通行业得以快速发展,但伴随而生的钢轨病害问题也给线路的运营维护带来巨大困扰,其中钢轨波磨是最为典型的一种轮轨病害。现针对钢轨波磨最为有效的处理方式就是人工定位钢轨波磨发生路... 详细信息

随着国家“交通强国”政策的大力推行,国内轨道交通行业得以快速发展,但伴随而生的钢轨病害问题也给线路的运营维护带来巨大困扰,其中钢轨波磨是最为典型的一种轮轨病害。现针对钢轨波磨最为有效的处理方式就是人工定位钢轨波磨发生路段并进行钢轨打磨,耗费了大量的人力物力资源。所以分析钢轨波磨磨耗特性探明钢轨波磨演化过程,明确钢轨波磨高发线路的运营维护周期对于轨道交通行业有着重要意义。故本文以重庆地铁小半径曲线路段钢轨波磨为研究对象,基于轮轨接触理论和轮轨磨耗计算理论对比了两种扣件区段的磨耗特性,并分析扣件刚度阻尼参数对钢轨波磨磨耗的影响。最后,开展了能够抑制钢轨波磨磨耗的控制方法研究。本文主要工作和结论如下:1)对比了小半径曲线路段两种不同扣件区段的钢轨波磨磨耗特性。首先,针对小半径曲线路段钢轨波磨高发区段开展现场调研,基于现场调研数据建立了车辆-轨道系统动力学模型和轮对-钢轨系统有限元模型,基于摩擦功理论建立了磨耗计算模型。然后,经瞬时动态分析得到了两种扣件区段轮轨系统的磨耗特性和振动特性。最后,进行了钢轨波磨的磨耗预测分析。结论显示科隆蛋扣件区段相较于DTVI2扣件区段,轮轨系统的振动更剧烈,钢轨波磨磨耗更大。另外,钢轨表面不平顺会加剧轮轨系统振动,进而增大钢轨波磨磨耗,与现场调研结果一致。最后,提出了科隆蛋扣件区段磨耗修正系数φ1=1.10,DTVI2扣件区段磨耗修正系数φ2=1.19。2)研究了扣件参数对钢轨波磨磨耗特性的影响并进行多参数拟合优化。分别分析了扣件刚度/阻尼参数对钢轨波磨磨耗特性的影响,然后基于BP神经网络和遗传算法对关键影响参数进行了多参数拟合优化,并求得最优解。结论显示扣件垂向刚度、垂向阻尼对钢轨波磨磨耗有一定影响,横/纵向刚度、横/纵向阻尼对钢轨波磨磨耗的影响较小。多参数拟合优化结果显示在扣件垂向刚度为22.914 MN·m-1,扣件垂向阻尼为3348.4 N·s·m-1时,钢轨波磨磨耗最小。3)开展了钢轨波磨磨耗特性的有效控制方法研究。分别介绍了钢轨吸振器和轮对阻尼环的吸振原理并建立了对应的有限元模型,结合瞬时动态分析和磨耗计算模型分析了安装钢轨吸振器和轮对阻尼环后对钢轨波磨磨耗的抑制效果。研究结果发现在安装钢轨吸振器后和轮对阻尼环后,轮轨系统的振动均得到了明显抑制,同时两种控制方法均使钢轨表面磨耗量有一定减小,说明钢轨吸振器和轮对阻尼环对钢轨波磨磨耗均有良好的抑制效果。

关键词：钢轨波磨磨耗特性控制方法小半径曲线路段扣件参数

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地铁小半径曲线不同扣件区段钢轨波磨磨耗对比研究

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表面技术 2024年第19期53卷 40-49页

作者：崔晓璐李靖晨尹越漆伟徐佳重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 重庆市轨道交通(集团)有限公司重庆401120

目的针对重庆地铁小半径曲线不同扣件区段钢轨波磨磨耗情况呈差异性问题,对科隆蛋扣件区段和DTVI2扣件区段的钢轨波磨开展对比研究。方法首先,结合现场调研数据建立相应区段的轮对-钢轨-扣件系统有限元模型。然后,基于摩擦自激振动理论... 详细信息

目的针对重庆地铁小半径曲线不同扣件区段钢轨波磨磨耗情况呈差异性问题,对科隆蛋扣件区段和DTVI2扣件区段的钢轨波磨开展对比研究。方法首先,结合现场调研数据建立相应区段的轮对-钢轨-扣件系统有限元模型。然后,基于摩擦自激振动理论对比分析2种不同扣件区段轮轨系统的振动特性,基于摩擦功理论对比分析2种不同扣件区段轮轨系统的磨耗特性。最后,根据钢轨波磨的发展情况,分别给定2种扣件区段钢轨波磨的磨耗修正系数。结果在科隆蛋区段轮轨发生摩擦自激振动的主频为486Hz,DTVI2扣件区段轮轨系统发生摩擦自激振动的主频为496Hz。另外,轮对通过1次,2种扣件区段钢轨表面的磨耗平均值分别为0.00075、0.00037mm。在添加钢轨表面不平顺后,2种扣件区段的钢轨波磨磨耗增加率分别为33.3%、18.9%。结论在小半径曲线路段轮轨系统的摩擦自激振动是诱发钢轨波磨的成因,车轮与钢轨间的相对滑动所产生的轮轨摩擦功将进一步导致钢轨磨耗。不同扣件区段轮轨系统振动响应的差异是导致钢轨磨耗差异的根本原因。此外,2种扣件区段钢轨表面的波磨不平顺会加剧轮轨系统的摩擦自激振动,同时轮轨间摩擦功增大导致钢轨磨耗增大。最后,给定科隆蛋扣件区段磨耗修正系数为1.10,DTVI2扣件区段磨耗修正系数为1.19,这为现场地铁线路中钢轨波磨的运营维护周期提供了参考。

关键词：钢轨波磨振动特性磨耗特性科隆蛋扣件 DTVI2扣件

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钢轨吸振器对地铁科隆蛋扣件区段钢轨波磨形成及演化的影响研究

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工程力学 2024年

作者：崔晓璐肖钰山钟言明李靖晨尹越孔祥龙重庆交通大学机电与车辆工程学院中铁电气化局集团有限公司

科隆蛋扣件支撑的小半径曲线区段作为地铁线路钢轨波磨的高发区段，现场调研发现钢轨吸振器对钢轨波磨的形成和演化具有明显的抑制效果，本文对此开展了定量化的研究。首先，结合重庆地铁科隆蛋扣件小半径曲线区段的现场调研，建立了相... 详细信息

科隆蛋扣件支撑的小半径曲线区段作为地铁线路钢轨波磨的高发区段，现场调研发现钢轨吸振器对钢轨波磨的形成和演化具有明显的抑制效果，本文对此开展了定量化的研究。首先，结合重庆地铁科隆蛋扣件小半径曲线区段的现场调研，建立了相应区段轮对-钢轨-吸振器系统的有限元模型。然后，基于摩擦自激振动理论，采用瞬时动态分析法对比研究了安装钢轨吸振器前后轮轨系统的振动响应。进而，基于摩擦功理论，对比研究了安装钢轨吸振器前后的钢轨波磨的磨耗特性。最后，采用最小二乘法和粒子群算法确定了延缓科隆蛋扣件小半径曲线区段钢轨波磨磨耗的钢轨吸振器最优连接参数。结果表明，安装钢轨吸振器能够通过抑制轮轨摩擦自激振动进而有效抑制钢轨波磨的形成；安装钢轨吸振器还能明显抑制钢轨波磨在深度上的磨耗发展进而延缓钢轨波磨的演化，延缓效率达到约48%；横向刚度为2.99×107N·m-1，横向阻尼为3.96×104N·s·m-1，纵向刚度为5.99×107N·m-1，纵向阻尼为1.79×104N·s·m-1，是钢轨吸振器延缓科隆蛋扣件小半径曲线区段钢轨波磨在深度上演化的最佳连接参数。

关键词：钢轨波磨钢轨吸振器振动响应磨耗特性摩擦自激振动

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山地地铁小半径曲线路段车辆/轨道参数对钢轨波磨的影响

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润滑与密封 2024年第1期49卷 98-106页

作者：崔晓璐李靖晨何志强漆伟李童重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 重庆市轨道交通(集团)有限公司重庆401120

针对山地地铁小半径曲线轨道钢轨波磨频发问题,根据现场调研建立车辆-轨道系统的动力学模型,探究车辆通过小半径曲线时轮轨间的接触特性。根据动力学分析结果建立半车车体-转向架-轨道系统的有限元模型,采用复特征值分析法研究半车车体... 详细信息

针对山地地铁小半径曲线轨道钢轨波磨频发问题,根据现场调研建立车辆-轨道系统的动力学模型,探究车辆通过小半径曲线时轮轨间的接触特性。根据动力学分析结果建立半车车体-转向架-轨道系统的有限元模型,采用复特征值分析法研究半车车体-转向架-轨道系统摩擦自激振动特性,并研究车辆悬挂参数和轨道扣件参数对整体系统摩擦自激振动的影响规律。采用神经网络结合遗传算法对影响整体系统摩擦自激振动的关键参数进行多参数拟合,并求得车辆/轨道结构关键参数的优化解。结果表明:小半径曲线路段轮轨间的饱和蠕滑力导致半车车体-转向架-轨道系统的摩擦自激振动,从而引起钢轨波磨;车辆结构参数中一系悬挂横向刚度以及轨道结构参数中扣件垂向刚度、扣件横向刚度、扣件垂向阻尼对整个系统的摩擦自激振动具有明显影响。设置一系悬挂横向刚度为5.34 MN/m,扣件垂向刚度为25.45 MN/m,扣件横向刚度为6.9 MN/m,扣件垂向阻尼为6.06 kN·s/m时,能够有效抑制山地地铁小半径曲线轨道上钢轨波磨的产生。

关键词：钢轨波磨复特征值分析拟合寻优神经网络遗传算法

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钢轨连接不良处钢轨波磨的演化机制和参数化研究

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润滑与密封 2024年第11期49卷 19-26页

作者：崔晓璐李想吕东李靖晨杨红娟漆伟重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 重庆轨道交通(集团)有限公司重庆401120 成都理工大学机电学院四川成都610000

地铁线路的钢轨连接不良主要包括钢轨焊接不良和轨缝不良,现场调研发现在钢轨连接不良处通常伴有钢轨波磨,对列车的运行造成潜在危害。为揭示钢轨焊接和轨缝不良处钢轨波磨的演化机制,结合现场调研构建钢轨连接不良处轮轨系统的有限元模... 详细信息

地铁线路的钢轨连接不良主要包括钢轨焊接不良和轨缝不良,现场调研发现在钢轨连接不良处通常伴有钢轨波磨,对列车的运行造成潜在危害。为揭示钢轨焊接和轨缝不良处钢轨波磨的演化机制,结合现场调研构建钢轨连接不良处轮轨系统的有限元模型,基于摩擦耦合振动理论,分别采用复特征值分析和瞬时动态分析探究钢轨焊接和轨缝不良处轮轨系统的摩擦耦合振动特性,并探究焊缝波深、波长及轨缝间隙变化对钢轨波磨的影响规律。研究结果表明:列车通过钢轨连接不良处时会加剧轮轨系统的摩擦耦合振动,从而诱导钢轨波磨;钢轨焊接和轨缝不良处轮轨系统的摩擦耦合振动频率分别为472、464 Hz,轮轨系统动态响应产生的摩擦耦合振动主频在455~495 Hz之间,与现场调研钢轨波磨的频率一致;随着焊缝波深、轨缝间隙的增加以及焊缝波长的减小,轮轨系统的摩擦耦合振动特性也随之增大,更容易在钢轨焊接和轨缝不良处产生钢轨波磨。

关键词：钢轨波磨钢轨焊缝钢轨轨缝摩擦耦合振动复特征值分析瞬时动态分析

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