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移动加载车轨道刚度检测数据快速处理方法

铁道建筑 2023年第10期63卷 16-19页

作者：金花杨佳乐蔡堃柴雪松于国丞中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中铁科学技术开发有限公司北京100081 西南交通大学地球科学与环境工程学院成都610031

根据移动加载车轨道刚度检测方法和检测数据特点,提出了轨道刚度检测数据快速处理方法。采用小波-有序中值滤波方法将信号分解成含冲击噪声的高频部分和正常的低频部分,用相邻数据的有序中值替换冲击噪声;采用绝对里程修正方法,根据曲... 详细信息

根据移动加载车轨道刚度检测方法和检测数据特点,提出了轨道刚度检测数据快速处理方法。采用小波-有序中值滤波方法将信号分解成含冲击噪声的高频部分和正常的低频部分,用相邻数据的有序中值替换冲击噪声;采用绝对里程修正方法,根据曲线信息提取各段曲线,通过相关性分析对曲线段进行里程粗调修正,再通过插值法进行里程精调;对检测数据滤波、里程校正处理以及对轻载和重载数据进行相关性分析后,得到荷载作用下的轨道变形,计算得到轨道刚度。依据数据处理方法,采用VS2019编程工具,开发了轨道刚度检测数据快速处理软件,软件运行良好。

关键词：轨道刚度数据处理小波分析有序中值滤波里程修正移动式线路动态加载试验车

武广高速铁路轨道刚度的分布特征和评价方法研究

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铁道建筑 2022年第4期62卷 4-7页

作者：金花中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081

结合国内外轨道刚度评价方法和加载车检测数据的统计分析结果,提出利用轨道刚度幅值和标准差来评价轨道刚度,其中轨道刚度的合理幅值根据部件刚度计算得到,轨道刚度标准差合理值通过统计分析得到。据此得出武汉—广州高速铁路轨道整体... 详细信息

结合国内外轨道刚度评价方法和加载车检测数据的统计分析结果,提出利用轨道刚度幅值和标准差来评价轨道刚度,其中轨道刚度的合理幅值根据部件刚度计算得到,轨道刚度标准差合理值通过统计分析得到。据此得出武汉—广州高速铁路轨道整体刚度合理值为60~140 kN/mm,轨道刚度标准差合理值不大于10 kN/mm。利用加载车双弦弦测法,分别加载50、200 kN,对武广高速铁路衡山西站—耒阳西站区段进行轨道整体刚度检测。结果表明:测试区段上下行线路的轨道刚度平均值分别为72.7、68.5 kN/mm,均在合理范围内;上下行线路中分别有94%、92%以上区段满足轨道刚度标准差合理值要求;路基、隧道区段轨道整体刚度略大于桥梁区段,隧道、桥梁区段轨道刚度均匀性优于路基区段。

关键词：高速铁路无砟轨道轨道刚度评价方法统计分析标准差移动式线路动态加载试验车

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轨道刚度的影响分析及动力学优化

西南交通大学学报 2004年第1期39卷 1-5页

作者：刘学毅西南交通大学土木工程学院四川成都610031

应用轮轨系统动力学的频域分析方法,研究了轨道刚度对轨道动力特性的影响规律.提出了轨道动力参数对轨道刚度的敏感系数的概念,依据敏感系数的特性,初步建立了轨道总刚度取值、扣件与道床刚度比值的动力学优化分析方法.作为算例,对我国... 详细信息

应用轮轨系统动力学的频域分析方法,研究了轨道刚度对轨道动力特性的影响规律.提出了轨道动力参数对轨道刚度的敏感系数的概念,依据敏感系数的特性,初步建立了轨道总刚度取值、扣件与道床刚度比值的动力学优化分析方法.作为算例,对我国高速铁路的轨道刚度进行了初步优化分析,认为轨道总刚度合理取值范围为62.0～86.9kN/mm,扣件与道床刚度的最优比值约为0.5.

关键词：轮轨系统动力学轨道刚度动力学优化频域分析

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轨道刚度对车辆-轨道系统频率响应的影响

铁道工程学报 2014年第9期31卷 46-52页

作者：王平徐金辉汪力陈嵘西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室成都610031

研究目的：目前，轨道刚度变化对车辆一轨道耦合系统频率响应的影响规律尚不明确，本文基于车辆一轨道耦合动力学理论，以既有提速线路为例，从频率角度，研究轨道刚度变化对车辆一轨道耦合系统振动响应的影响。研究结论：（1）轨道刚... 详细信息

研究目的：目前，轨道刚度变化对车辆一轨道耦合系统频率响应的影响规律尚不明确，本文基于车辆一轨道耦合动力学理论，以既有提速线路为例，从频率角度，研究轨道刚度变化对车辆一轨道耦合系统振动响应的影响。研究结论：（1）轨道刚度的变化，对车体、转向架的振动影响较小，对轮对及轨道结构的振动影响较大；轨道刚度的增大，对27Hz以下的低频振动基本无影响，27～70Hz之间的中低频振动略有降低，100Hz以上的中高频振动显著增大；（2）随扣件刚度的增大，轮轨力谱以及轮对、钢轨振动加速度谱的最大值均显著增大，且振动频率有向高频发展的趋势；（3）随道床刚度的增大，频率响应谱的最大值变化相对较小，轮轨力、轮对、钢轨和轨枕的振动频率向高频移动；（4）总体上看，扣件刚度对耦合系统振动响应的影响较大，在线路维修时应及时更换恶化的扣件系统，道床刚度变化的影响相对较小，其维修周期可适当延长；（5）该研究可指导轨道结构的优化设计以及轨道的养护维修。

关键词：车辆-轨道耦合系统频率分析轨道刚度振动响应

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铁路轨道刚度的确定方法

中国铁道科学 2005年第1期26卷 1-6页

作者：赵国堂铁道部高速办北京100844

对轨道合理刚度问题进行分析,阐述轨道容许变形量与轨道部件容许应力相互平衡关系以及维修工作量与行车舒适性相互制约关系。给出三种确定轨道整体刚度的方法,钢轨允许应力法、轨道允许变形法和临界速度法。论述部件刚度合理匹配关系。... 详细信息

对轨道合理刚度问题进行分析,阐述轨道容许变形量与轨道部件容许应力相互平衡关系以及维修工作量与行车舒适性相互制约关系。给出三种确定轨道整体刚度的方法,钢轨允许应力法、轨道允许变形法和临界速度法。论述部件刚度合理匹配关系。从安全和控制维修的角度,提出基于合理变形确定轨道部件刚度的方法,即变形分配法。应用所提出的方法,对高速铁路轨道刚度问题进行探讨,建议采用轨道允许变形法和变形分配法确定高速铁路轨道整体刚度和部件刚度。给出我国高速铁路在车辆轮载作用下轨道刚度的建议值,轨道整体刚度100kN·mm-1、钢轨支座刚度37kN·mm-1、轨下垫板和道床刚度74kN·mm-1。

关键词：高速铁路轨道刚度允许应力法允许变形法临界速度法变形分配法

重载铁路轨道刚度对货物列车抗脱轨安全度的影响

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东南大学学报（自然科学版） 2017年第1期47卷 184-192页

作者：龚凯向俊余翠英中南大学土木工程学院长沙410075 华东交通大学土木建筑学院南昌330013 南昌理工学院建筑工程学院南昌330044

为确定具有预防货物列车脱轨功能的轨道刚度合理值,基于列车轨道系统空间振动计算模型及列车脱轨能量随机分析方法,提出了货物列车-轨道(FTT)系统横向振动稳定性分析方法,分析多组扣件及道床横向刚度组合下FTT系统抗脱轨能力、FTT系统... 详细信息

为确定具有预防货物列车脱轨功能的轨道刚度合理值,基于列车轨道系统空间振动计算模型及列车脱轨能量随机分析方法,提出了货物列车-轨道(FTT)系统横向振动稳定性分析方法,分析多组扣件及道床横向刚度组合下FTT系统抗脱轨能力、FTT系统横向振动稳定性及其振动响应的影响.结果表明:FTT系统抗脱轨能力、临界车速及容许极限车速随着扣件及道床横向刚度的增大均有大幅度提高,但当扣件和道床横向刚度分别增大至90和10 MN/m时,其提高幅度逐渐减小,且当扣件和道床横向刚度分别由120 MN/m增至150 MN/m、15 MN/m增至20 M N/m时FTT系统抗脱轨能力、临界车速及容许极限车速仅提高了3.9%,1.8%和1.8%;另外,增大扣件和道床横向刚度有助于减小轨道横向位移.考虑日趋紧张的重载铁路市场竞争,建议扣件横向刚度取90~120 MN/m,道床横向刚度取10~15 MN/m.

关键词：铁道工程重载铁路轨道刚度 FTT系统横向振动稳定性货物列车

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重载铁路道岔区轨道刚度的分布及均匀化

中国铁道科学 2017年第3期38卷 19-24页

作者：孙加林中国铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心北京100081

针对重载铁路道岔区因轨道刚度分布不均匀而造成的轮轨动力冲击作用过大的问题,运用MIDAS软件建立75kg·m^(-1)钢轨12号固定辙叉道岔全长范围内的三维全尺寸有限元模型,研究道岔区全长范围内轨道整体刚度的分布。结果表明:道岔区里轨刚... 详细信息

针对重载铁路道岔区因轨道刚度分布不均匀而造成的轮轨动力冲击作用过大的问题,运用MIDAS软件建立75kg·m^(-1)钢轨12号固定辙叉道岔全长范围内的三维全尺寸有限元模型,研究道岔区全长范围内轨道整体刚度的分布。结果表明:道岔区里轨刚度的最大值为285kN·mm^(-1),较区间线路轨道刚度最大相差165kN·mm^(-1);道岔区基本轨刚度最大值为178kN·mm^(-1),较区间线路轨道刚度最大相差57kN·mm^(-1)。为实现岔区轨道刚度的均匀化,提出调整铁垫板下长大胶垫刚度的技术解决方案。现场试验表明,该方案可以使道岔区的里轨刚度最大降低约17%,基本轨刚度最大降低约16%,实现岔区的轨道刚度基本与区间线路的轨道刚度在同一水平上,基本消除了道岔区的轨道固有刚度不平顺,有效减少了轮轨动力作用。

关键词：重载铁路道岔轨道刚度分布均匀化

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客运专线道岔前后轨道刚度过渡段动力学研究

中国铁道科学 2007年第3期28卷 18-22页

作者：蔡成标刘建新翟婉明西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

客运专线有砟轨道及无砟轨道道岔区的轨道刚度约是区间线路的2～3倍，差别较大，均需要通过设置轨道刚度过渡段来减轻轮轨动力作用，改善行车的平稳性。从保证行车安全性和舒适性、降低对轨下基础动力冲击作用的角度，提出轨道刚度过渡... 详细信息

客运专线有砟轨道及无砟轨道道岔区的轨道刚度约是区间线路的2～3倍，差别较大，均需要通过设置轨道刚度过渡段来减轻轮轨动力作用，改善行车的平稳性。从保证行车安全性和舒适性、降低对轨下基础动力冲击作用的角度，提出轨道刚度过渡段动力性能的评价指标以及过渡段合理长度的确定方法，既要满足钢轨挠度变化率小于0．3mm·m^-1的要求，还应满足轮轨垂向力衰减距离以及车体加速度衰减时间的要求。应用车辆一轨道耦合动力学模型与理论，进行客运专线道岔前后轨道不同刚度过渡段方案的动力学分析。结果表明：客运专线道岔前后轨道刚度过渡段可采用轨道刚度分级过渡的方法，每一级刚度取15个轨枕间距，并依据实际线路轨道刚度差的大小在3～6级中完成过渡。

关键词：轨道刚度过渡段动力学客运专线道岔

波数有限元法分析频率域内无砟轨道刚度的动力特性

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铁道学报 2017年第12期39卷 102-107页

作者：冯青松成功华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心江西南昌330013

对波数有限元方法进行验证后,结合高速铁路设计规范,建立CRTSⅡ型板式无砟轨道的波数有限元模型,讨论轨道结构各部件弹性模量/刚度变化对轨道结构整体刚度的影响,进行轨道刚度对关键参数的敏感性分析,得到以下主要结论:无砟轨道刚度在... 详细信息

对波数有限元方法进行验证后,结合高速铁路设计规范,建立CRTSⅡ型板式无砟轨道的波数有限元模型,讨论轨道结构各部件弹性模量/刚度变化对轨道结构整体刚度的影响,进行轨道刚度对关键参数的敏感性分析,得到以下主要结论:无砟轨道刚度在低频段和高频段有不同的特征。在低频段(0~第三阶动刚度峰值频率),出现多个共振引起的波谷值和波峰值;在高频段(第三阶动刚度峰值频率~100 Hz),轨道刚度随着频率的增加而减小。轨道各部件中,扣件的刚度对轨道刚度的影响最明显,但其对轨道低频段内的共振频率影响不大;基床底层和地基弹性模量仅影响低频段的轨道刚度,共振频率和轨道静刚度随着弹性模量的增加而增大,最大轨道动刚度的变化不明显;基床表层和CA砂浆弹性模量对轨道刚度的影响较小。

关键词：波数有限元频率域无砟轨道轨道刚度动力特性