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高烈度震区高速铁路斜拉桥关键技术研究

铁道工程学报 2020年第10期37卷 60-65页

作者：李恩良中国铁路设计集团有限公司天津300308

研究目的:目前国内8度以上高烈度震区高速铁路斜拉桥尚无建成的案例,包银铁路乌海黄河斜拉桥地震烈度为8度,设计、罕遇地震动峰值加速度分别高达0.222g、0.446g,是国内目前设计地震烈度最高的铁路斜拉桥,因此有必要以该桥为工程背景对... 详细信息

研究目的:目前国内8度以上高烈度震区高速铁路斜拉桥尚无建成的案例,包银铁路乌海黄河斜拉桥地震烈度为8度,设计、罕遇地震动峰值加速度分别高达0.222g、0.446g,是国内目前设计地震烈度最高的铁路斜拉桥,因此有必要以该桥为工程背景对高烈度震区高速铁路斜拉桥的关键设计参数、主梁梁型及构造、抗震措施及原则等关键技术进行研究,以期为同类桥梁的建设和发展提供参考。研究结论:(1)以多座铁路斜拉桥关键参数的取值规律研究为基础,合理确定了背景桥梁的挠跨比、梁高、索间距、有效塔高等多项关键技术参数;(2)混合主梁方案减轻了梁重,能够兼顾刚度、变形、抗震、施工、经济性等多项指标,是高烈度震区斜拉桥主梁的良好选择;(3)将钢混结合段设置于次边跨跨中,能够降低主梁及钢混结合段的设计难度,同时有利于主桥整体的抗震设计;(4)支座横向剪力销的剪断时刻采用多遇地震时刻,提前释放了梁部传递的剪力和弯矩,降低了支座及下部结构的设计难度;(5)本研究成果可应用于高烈度震区的斜拉桥设计。

关键词：高烈度震区高速铁路混合梁斜拉桥设计参数抗震设计

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复合材料接触网腕臂结构及材料工艺研究

铁道工程学报 2021年第6期38卷 69-74页

作者：邓洪中国铁路设计集团有限公司天津300308

研究目的:随着电气化铁路运营里程的增加,更高速、更智能、轻量化的接触网系统研究已经成为当前的热点,如何取消既有绝缘子,简化装配结构,提高系统的可靠性,降低安装工作量和维护难度是当前亟待突破的关键技术。研究结论:(1)本文利用理... 详细信息

研究目的:随着电气化铁路运营里程的增加,更高速、更智能、轻量化的接触网系统研究已经成为当前的热点,如何取消既有绝缘子,简化装配结构,提高系统的可靠性,降低安装工作量和维护难度是当前亟待突破的关键技术。研究结论:(1)本文利用理论分析、有限元计算等手段对复合材料接触网整体腕臂技术方案进行了研究,并提出了适用于复合材料整体腕臂的工艺成型方案、纤维增强复合材料及相应填充芯体材料;(2)进一步利用有限元模拟仿真计算软件通过拓扑优化的手段提出了三角结构腕臂结构方案;通过局部调整最终提出了一体化成型的复合材料接触网腕臂定位装置结构方案,经过有限元计算校验整体结构安全稳定,相比现有腕臂定位装置,复合材料整体腕臂结构更加简单、重量更轻、零部件更少,运营维护工作量大大降低;(3)本研究成果适用于电气化铁路接触网专业领域。

关键词：高速铁路接触网腕臂复合材料有限元计算

初始静偏心与重力载荷对动车牵引电机转子轴心轨迹的影响

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机械工程学报 2020年第17期56卷 145-154页

作者：周生通朱经纬肖乾郭维年周新建华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013 中国铁路广州局集团有限公司株洲车站株洲412000

针对重力载荷下具有初始静偏心的动车牵引电机转子振动特性,首先利用磁势乘磁导法和Maxwell应力张量法给出了具有静动气隙偏心故障和任意磁极对数的电机空载/负载运行下的不平衡磁拉力统一解析表达式,然后采用Jeffcott模型建立了不平衡... 详细信息

针对重力载荷下具有初始静偏心的动车牵引电机转子振动特性,首先利用磁势乘磁导法和Maxwell应力张量法给出了具有静动气隙偏心故障和任意磁极对数的电机空载/负载运行下的不平衡磁拉力统一解析表达式,然后采用Jeffcott模型建立了不平衡磁拉力、机械不平衡力和重力共同作用下的某型动车牵引电机转子系统动力学方程,并采用Runge-Kutta算法求解系统动力学响应,最后重点讨论了初始静偏心和重力载荷对牵引电机转子轴心轨迹和位移频谱的影响规律。结果表明:①重力载荷对电机转子系统的影响等价于在重力方向上施加一个恒定静偏心量,其与初始静偏心的矢量叠加组成气隙的综合静偏心量;②综合静偏心量的大小和方向影响转子轴心轨迹的位置和方向,偏心量越大转子轴心轨迹的偏移距离也越大且偏移方向沿静偏心方向;③静偏心量的增大使该型牵引电机转子轴心轨迹略微增大,可以认为基本不变,同时,静偏心量增大也使转子位移频谱成分更加显著和多样化。

关键词：牵引电机初始静偏心重力载荷不平衡磁拉力

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市域铁路线间距标准研究

铁道工程学报 2017年第6期34卷 78-82页

作者：冯慧淼中国铁路设计集团有限公司天津300142

研究目的:市域铁路设计速度100~160 km/h,是快速、高密度、公交化的客运专线铁路。随着我国城市化进程的发展,对市域铁路建设的需求越来越大,但是已开通运营的市域铁路采用的标准规范均不统一。基于此,本文通过分析市域铁路和城际铁路... 详细信息

研究目的:市域铁路设计速度100~160 km/h,是快速、高密度、公交化的客运专线铁路。随着我国城市化进程的发展,对市域铁路建设的需求越来越大,但是已开通运营的市域铁路采用的标准规范均不统一。基于此,本文通过分析市域铁路和城际铁路、城市轨道交通的技术差异性,结合车辆选型,对线间距标准进行研究,旨在为市域铁路设计及规范编制提供参考。研究结论:(1)市域A型车直线地段最小线间距为3.8 m,市域D型、市域CRH型车直线地段最小线间距为4.0 m;(2)当外侧线路实设超高等于或小于内侧线路实设超高时,在平面曲线半径400 m及以上地段可以不考虑加宽;(3)本文确定的线间距标准较我国现行《城际规范》、《线规》规定标准略低,较《地铁规范》略大;与日本、法国规定标准相当,较德国规定标准低;(4)本研究成果对市域铁路线路标准确定及规范编制具有参考价值。

关键词：市域铁路线间距标准研究

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TCDS预报常见故障处置研究

铁道机车车辆 2020年第S1期40卷 69-73,84页

作者：杨科骏刘洋郭亚斌中国铁路武汉局集团有限公司车辆部武汉430071

客车运行安全监控系统(简称TCDS)对轴温、制动、转向架、防滑器、火警、供电、绝缘、空调、车下电源、车门等行车关键部位状态进行实时监测,通过网络系统与地面终端实现信息交互,为库列检提供客车隐性、动态故障分析和检修建议。梳理201... 详细信息

客车运行安全监控系统(简称TCDS)对轴温、制动、转向架、防滑器、火警、供电、绝缘、空调、车下电源、车门等行车关键部位状态进行实时监测,通过网络系统与地面终端实现信息交互,为库列检提供客车隐性、动态故障分析和检修建议。梳理2019年下半年地面终端接收预报故障信息发现,轴温、制动两类故障占比最大。从TCDS轴温、制动监控系统设备构成、报警原理、故障排查等方面入手开展调研分析,提出两套切实可行的故障排查程序,提高检修效率,确保客车安全。

关键词：客车运行安全监控轴温报警制动报警数据传输

基于实测弓网接触力的高速铁路接触线疲劳寿命研究

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中国铁道科学 2024年第4期45卷 168-179页

作者：李向东韦友春代林峰北京铁科英迈技术有限公司北京100081 中国国家铁路集团有限公司工电部北京100089 中国铁路成都局集团有限公司重庆供电段重庆400053

针对传统仿真计算方法得到的弓网接触力不能用于准确分析实际运营时复杂环境因素影响下的接触线疲劳寿命问题,在接触线受力分析基础上,借助高速综合检测车并基于弓网等效质量模型,通过采集的弓网垂向接触力、补偿加速度和气动抬升力得... 详细信息

针对传统仿真计算方法得到的弓网接触力不能用于准确分析实际运营时复杂环境因素影响下的接触线疲劳寿命问题,在接触线受力分析基础上,借助高速综合检测车并基于弓网等效质量模型,通过采集的弓网垂向接触力、补偿加速度和气动抬升力得到弓网接触力实测数据,再采用雨流计数法对其进行压缩、提取峰谷值、循环计数等处理;在此基础上,结合接触线材料特性得到接触线疲劳寿命及单弓运行下上下行接触线的安全运行年限,对比分析单弓运行、双弓运行及检修前后弓网接触力对接触线疲劳寿命的影响。结果表明:线路各锚段内接触线疲劳寿命差异较大,通常定位点或吊弦处等质量负荷集中处的接触线疲劳寿命较低;单弓运行下接触线最小安全运行年限为13.05 a,双弓运行为10.03 a,小于单弓运行;接触网检修后,单弓运行下最小安全运行年限提升为17.78 a,整体运行安全年限在17.78~28.38 a之间。

关键词：高速铁路接触线疲劳寿命雨流计数法弓网接触力

基于PHM系统的CR400BF-G型动车组牵引变流器滤网视情清洁研究

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铁道机车车辆 2024年第5期44卷 140-146页

作者：高志强中国铁路北京局集团有限公司车辆部北京100860

根据CR400BF-G型动车组牵引变流器报警逻辑,结合牵引变流器冷却液进、出口温度监控的经验阈值,提出了不同温度环境下的牵引变流器冷却系统滤网视情维修模型,并选取两列动车组进行了试点验证。对试点动车组牵引变流器冷却系统滤网状态、... 详细信息

根据CR400BF-G型动车组牵引变流器报警逻辑,结合牵引变流器冷却液进、出口温度监控的经验阈值,提出了不同温度环境下的牵引变流器冷却系统滤网视情维修模型,并选取两列动车组进行了试点验证。对试点动车组牵引变流器冷却系统滤网状态、冷却液出口温度、冷却液进口温度、箱内冷却液温度、箱内空气温度数据进行跟踪分析,验证提出的视情维修模型可行,且设定的阈值有优化空间;数据分析显示冬季条件下,牵引变流器滤网脏堵程度达到约70%时,其冷却系统性能逐渐下降;冷却液进、出口温度,箱内冷却液及箱内空气温度随滤网脏堵程度的变化规律基本一致,可在模型优化时增加箱内冷却液及箱内温度监控逻辑。

关键词：故障预测与健康管理(PHM) CR400BF-G型滤网视情维修

基于高频雷达的铁路碎石道床状态表征指标研究

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中国铁道科学 2022年第3期43卷 8-16页

作者：王石磊彭湛李明王光辉许永贤中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京100081 中国国家铁路集团有限公司工电部北京100844 中国铁路北京局集团有限公司工务部北京100860 中国国家铁路集团有限公司铁路基础设施检测中心北京100081

为量化评估铁路碎石道床状态,采用高频雷达测试系统分别采集有砟轨道线路洁净道床和脏污道床数据并分析其雷达信号时频特性,基于雷达原始信号设计频谱域积分面积、扫描区域面积、时间轴交叉数、时域拐点数和希尔伯特变换后幅值包络5个... 详细信息

为量化评估铁路碎石道床状态,采用高频雷达测试系统分别采集有砟轨道线路洁净道床和脏污道床数据并分析其雷达信号时频特性,基于雷达原始信号设计频谱域积分面积、扫描区域面积、时间轴交叉数、时域拐点数和希尔伯特变换后幅值包络5个道床状态表征指标,并进行指标有效性及敏感性分析。结果表明:高频雷达测试碎石道床枕底探测厚度达55 cm,满足道床检测需求;相对洁净道床,脏污道床5个指标均存在变大现象,5个指标均可有效表征道床状态;希尔伯特变换后幅值包络计算效率为140 s·km^(-1),其他指标计算效率为5 s·km^(-1);在路基段及隧道段希尔伯特变换后幅值包络最为敏感,其次是扫描区域面积;在桥梁段时间轴交叉数最为敏感,其次是扫描区域面积;扫描区域面积能够适应路基、桥梁、隧道等不同的线下结构类型,综合敏感性较高。

关键词：有砟轨道碎石道床高频雷达测试时频特性表征指标

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铁路碎石道床雷达检测技术研究与应用进展

铁道学报 2023年第2期45卷 116-126页

作者：王石磊赵志刚刘宏江彭湛刘贵宪许永贤中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京100081 中国国家铁路集团有限公司工电部北京100844 中国铁路北京局集团有限公司工务部北京100860 中国国家铁路集团有限公司铁路基础设施检测中心北京100081

为促进有砟轨道道床修理由周期修向状态修转变,亟需发展碎石道床状态快速无损检测技术。从碎石道床电磁特征、状态识别方法及检测技术应用状况进行分析总结,选择高频地质雷达方法进行了试验验证,探讨道床雷达检测技术研究现状和发展趋... 详细信息

为促进有砟轨道道床修理由周期修向状态修转变,亟需发展碎石道床状态快速无损检测技术。从碎石道床电磁特征、状态识别方法及检测技术应用状况进行分析总结,选择高频地质雷达方法进行了试验验证,探讨道床雷达检测技术研究现状和发展趋势。结果表明,构建雷达信号时频特性表征指标,采用不同脏污程度样本进行标定可实现道床状态量化评价;雷达信号频域面积、信号扫描面积、信号时间轴交叉点数等3个表征指标敏感性强;收集多场景雷达数据并开展标定试验是建立道床状态量化评价标准的重要手段;开发车载式测试系统、建立状态评价指标体系是我国科学化制定道床修理策略的必经之路。

关键词：碎石道床地质雷达时频特性状态评价