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基于一维卷积神经网络的钢轨波磨迁移诊断方法 被引量：2
1
作者 王阳 肖宏 +3 位作者 张智海 迟义浩 魏绍磊 方树薇 《铁道学报》 北大核心 2025年第4期115-123,共9页
监测钢轨表面波磨状态是控制铁路环境振动与噪声的必要措施,利用安装在运营列车车体上的加速度传感器实现对钢轨波磨的实时监测,具有低成本、高效和便携的优点。为实现利用车体动态响应识别钢轨波磨,通过小波变换等手段分析钢轨波磨激... 监测钢轨表面波磨状态是控制铁路环境振动与噪声的必要措施,利用安装在运营列车车体上的加速度传感器实现对钢轨波磨的实时监测,具有低成本、高效和便携的优点。为实现利用车体动态响应识别钢轨波磨,通过小波变换等手段分析钢轨波磨激励下车体振动特性,建立车辆-轨道刚柔耦合模型,获取车体垂向加速度仿真数据集。基于一维卷积神经网络搭建钢轨波磨检测模型并在仿真数据集上进行训练,与其他几种常见的检测模型进行对比,最后将模型迁移到实测车体垂向加速度数据集上实现对钢轨波磨的诊断。研究结果表明,钢轨波磨激励的振动能量在运行方向左侧和右侧空气弹簧对应的地板表面位置基本相同,通过车体垂向振动加速度信号无法区分左右两股钢轨的差异。与SVM、LSTM及2D-CNN相比,本文提出的钢轨波磨检测模型精度最高,单个样本推理时间仅为1.00 ms,钢轨波磨识别准确度达92.38%。 展开更多
关键词 钢轨波磨 车载检测 数据驱动 迁移学习 一维卷积神经网络(1D-CNN)
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超声导波轨底裂纹检测的信号增强技术 被引量：1
2
作者 何继平 周永久 +5 位作者 钦佩 张岩 周守镇 王平 周文涛 刘勇 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第4期260-263,268,共5页
[目的]导波在钢轨中的传播过程中存在抗干扰能力差和信号衰减严重问题,不利于识别轨底裂纹。为提高信噪比,有必要提出一种信号增强技术用于增强导波信号。[方法]在传统超声导波检测基础上,利用Barker码作为伪随机序列码,采用BPSK(二进... [目的]导波在钢轨中的传播过程中存在抗干扰能力差和信号衰减严重问题,不利于识别轨底裂纹。为提高信噪比,有必要提出一种信号增强技术用于增强导波信号。[方法]在传统超声导波检测基础上,利用Barker码作为伪随机序列码,采用BPSK(二进制相位编码)技术将原始激励信号经过编码调制后得到新的激励信号,实现对激励信号的扩频处理,并对采集的接收信号进行解扩。搭建超声导波轨底裂纹检测试验平台,分别对不同尺寸的钢轨轨底人工裂纹进行对比试验,分别在激励信号扩频与非扩频情况下,计算所接收导波信号的衰减系数。[结果及结论]试验结果表明,导波信号使用信号增强技术之后,相较于未经处理的原始导波信号,在传播相同距离时,衰减系数得到了明显降低,超声导波信号将能传播更远距离;相同尺寸人工裂纹所产生的影响更加明显,超声导波对钢轨轨底裂纹的检测灵敏度得到了明显提升。 展开更多
关键词 轨道交通 钢轨裂纹检测 Barker码 超声导波 信号增强技术
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基于特征融合变维卷积神经网络的高铁轮轨不良状态识别方法 被引量：1
3
作者 彭佳宁 池茂儒 +3 位作者 梁树林 许文天 崔利通 戴成昊 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第9期223-233,共11页
高速列车轮轨状态对车辆服役安全性影响较大,轮轨状态不良会加剧轮轨间相互作用,不仅影响车辆运营安全,而且对乘客乘坐舒适性产生影响。在轮轨不良状态中,车轮多边形和钢轨波磨问题尤为突出,传统车载轮轨监测方法诊断精度较低、结果反... 高速列车轮轨状态对车辆服役安全性影响较大,轮轨状态不良会加剧轮轨间相互作用,不仅影响车辆运营安全,而且对乘客乘坐舒适性产生影响。在轮轨不良状态中,车轮多边形和钢轨波磨问题尤为突出,传统车载轮轨监测方法诊断精度较低、结果反馈不及时,易导致轮轨状态持续恶化,所以轮轨状态的高质量快速诊断问题亟待解决。建立某型高速动车组刚柔耦合模型,制作了干扰性较强的轮轨不良状态数据集,仿真获得不同工况下的轴箱垂向振动加速度,提出一种基于轴箱垂向振动加速度的时、频域特征融合变维卷积神经网络对轮轨状态进行识别,实现了对列车轮轨状态快速、准确识别,解决了时频分析、主成分分析方法以及现有车载轮轨状态监测系统在复杂工况下轮轨状态判别困难的问题。该诊断模型在一维卷积神经网络对振动时间序列和对应频谱序列进行快速降维的基础上,将时、频特征融合并升维重排形成时频特征图,采用二维卷积神经网络对小尺寸时频特征图进行特征提取和轮轨状态判别。结果表明,该模型在无需进行复杂信号处理和信号主成分分析的情况下,仿真测试集准确率达到95%以上,实测数据集准确率较高且响应时间较短,研究成果对轮轨健康在线监测具有一定的理论意义。 展开更多
关键词 高速列车 车轮多边形 钢轨波磨 特征融合 变维卷积神经网络
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基于车厢内部噪声的地铁钢轨波磨自监督快速识别方法 被引量：1
4
作者 马超智 王阳 +2 位作者 张淑芳 钟杰 肖宏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第6期282-290,共9页
钢轨波磨快速识别是轨道交通运维部门制定养修计划的基础,使用车厢内部(车内)噪声数据进行钢轨波磨快速识别具有显著优势。为解决车内噪声标签数据无法大量获取的问题及少标签样本通用学习的困难,提出了一种包含“预训练+精调”两阶段... 钢轨波磨快速识别是轨道交通运维部门制定养修计划的基础,使用车厢内部(车内)噪声数据进行钢轨波磨快速识别具有显著优势。为解决车内噪声标签数据无法大量获取的问题及少标签样本通用学习的困难,提出了一种包含“预训练+精调”两阶段的钢轨波磨自监督识别模型。首先,获取了地铁列车运行时大量车内噪声数据,并利用小波降噪与小波变换技术建立了车内噪声时频图数据集;然后,预训练阶段采用降噪卷积自编码器对大量无标签车内噪声时频图进行表征学习,获取预训练最优参数;在精调阶段利用“编码器+分类器”对少量有标签的车内噪声时频图进行监督学习;最后,开展了模型试验及钢轨波磨识别评估。结果表明:所提出的钢轨波磨自监督识别模型能够自动有效抽取时频图主要特征,模型针对“无波磨”、“30~100 mm波磨”、“100~300 mm波磨”和“30~100 mm+100~300 mm波磨”的检测精度分别为95.62%、96.46%、92.38%和90.37%。 展开更多
关键词 城市轨道交通 钢轨波磨 车厢内部噪声 快速检测 自监督学习
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基于轴箱垂向振动加速度的波磨特征区间分析
5
作者 雷震宇 王志强 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第9期28-31,共4页
研究目的:为快速有效地识别地铁线路上的轮轨波磨,本文以实测轴箱垂向振动加速度数据进行波磨特征研究。通过描述实测线路的基本情况和测试的基本参数,对加速度数据进行分区频域变换,提取相应的特征频率和幅值,以确定波磨程度和分布区间... 研究目的:为快速有效地识别地铁线路上的轮轨波磨,本文以实测轴箱垂向振动加速度数据进行波磨特征研究。通过描述实测线路的基本情况和测试的基本参数,对加速度数据进行分区频域变换,提取相应的特征频率和幅值,以确定波磨程度和分布区间,并结合现场调研,验证区间分析方法的有效性。研究结论:(1)轴箱垂向振动加速度幅值可以用于判别钢轨波磨和车轮多边形的损伤程度,并确定损伤发生区间位置;(2)轴箱垂向振动加速度特征频率可以用于识别钢轨波磨和车轮多边形损伤,并能够确定两种损伤的发生区间;(3)运营车辆车轮和特定轨道区间测试验证了波磨区间分析方法的可行性,且该方法由于能够快速识别轮轨波磨,可为地铁养护维修作业提供参考。 展开更多
关键词 地铁 波磨 振动加速度 区间分析 特征频率
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基于缩尺试验的第三介质对波磨演化影响研究
6
作者 雷震宇 王志强 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第1期26-30,共5页
研究目的:为研究波磨在不同环境下的演化过程,采用自行设计的缩尺双盘试验装置,以便分析第三介质对波磨形成和发展的作用。通过建立缩尺双盘试验装置并校核其稳定性,分析接触界面干燥以及存在水、润滑油和摩擦调节剂(Friction Modifier,... 研究目的:为研究波磨在不同环境下的演化过程,采用自行设计的缩尺双盘试验装置,以便分析第三介质对波磨形成和发展的作用。通过建立缩尺双盘试验装置并校核其稳定性,分析接触界面干燥以及存在水、润滑油和摩擦调节剂(Friction Modifier,FM)介质工况下波磨的形成机制,并在波磨形成的基础上分析波磨在上述工况下的发展特性。研究结论:(1)在干燥工况下,轨轮表面接触区域出现了波磨,而在水、润滑油和FM介质工况下,轨轮表面接触区域未出现明显波磨,表明水、润滑油和FM能够有效抑制波磨的发生,这与其降低界面摩擦系数有关;(2)相较于干燥工况,水、润滑油和FM能够有效减少轨轮表面结构损伤;(3)试验过程中轨轮表面波磨的形成机理为横向蠕滑诱发的轮轨接触自激振动导致轨轮表面波磨的生成;(4)当接触界面存在水、润滑油和FM介质时,其能够显著减缓波磨的发展,并且随着车轮的往复运行,原有波磨趋于消失;(5)第三介质具有调控轮轨界面摩擦属性的功能,考虑地铁车辆起动/制动需求,选择摩擦系数适中的FM产品用于控制钢轨波磨是较为合适的;(6)本研究结论可为不同环境下波磨的演化过程研究提供参考。 展开更多
关键词 波磨 缩尺试验 第三介质 蠕滑率 摩擦系数
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基于动态蛇形卷积的钢轨RGB图像光带分割方法
7
作者 程雨 刘金朝 +5 位作者 姜昕良 张长伦 张国粹 顾子晨 王乐 宋浩然 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第2期37-48,共12页
针对钢轨光带边缘存在的锯齿状现象导致对灰度图像进行光带分割算法精度不高的问题,提出基于动态蛇形卷积的钢轨RGB图像光带分割方法。设计和实现基于彩色线阵相机与白激光光源的RGB图像采集模块,通过嵌入动态蛇形卷积加强锯齿状不规则... 针对钢轨光带边缘存在的锯齿状现象导致对灰度图像进行光带分割算法精度不高的问题,提出基于动态蛇形卷积的钢轨RGB图像光带分割方法。设计和实现基于彩色线阵相机与白激光光源的RGB图像采集模块,通过嵌入动态蛇形卷积加强锯齿状不规则特征的提取,改进DeepLabv3+分割网络,完成基于RGB图像光带与轨面的一体化分割,实现对光带的分类检测。结果表明:对非道岔区段RGB图像分割的平均交并比为93.50%,类别平均像素准确率为96.39%,像素准确率为98.85%;包含道岔区段RGB图像分割的平均交并比、类别平均像素准确率以及像素准确率分别为91.87%,96.04%和98.60%;RGB图像可较好地还原钢轨表面的真实状态,加入动态蛇形卷积改进的分割网络能够实现对钢轨光带区域的精确提取,比现有方法的平均交并比提升了2.25%。 展开更多
关键词 钢轨 光带分割 检测 RGB图像 动态蛇形卷积
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基于频响应函数曲率微分相关性分析的钢轨轨底裂纹检测方法
8
作者 龙建兵 徐鸿 张斌 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第3期98-102,共5页
[目的]目前基于振动特征的检测方法广泛应用于城市轨道交通结构系统损伤监测,但在实际应用中,结构的模态振型很难获取,需探究更有效的钢轨轨底裂纹检测方法。[方法]提出了一种基于频响应函数变化的轨底裂纹检测新方法。首先,利用SDOF(... [目的]目前基于振动特征的检测方法广泛应用于城市轨道交通结构系统损伤监测,但在实际应用中,结构的模态振型很难获取,需探究更有效的钢轨轨底裂纹检测方法。[方法]提出了一种基于频响应函数变化的轨底裂纹检测新方法。首先,利用SDOF(单自由度)系统来说明裂纹引起的动力特性的变化,采用皮尔逊相关系数(Pearson Correlation Coefficient)来分析未损坏和损坏系统之间的FRF(频响应函数)、FRFC(频率响应函数曲率)和FRFCD(频率响应函数曲率微分)值的相关关系。以存在裂纹的钢轨为研究对象,通过有限元仿真与频响试验相结合的方法,研究了裂纹尺寸与FRF、FRFC、FRFCD值的相关系数之间的关系。[结果及结论]当钢轨结构完好时,FRF、FRFC和FRFCD值的相关系数接近1。当钢轨裂纹发生时,随着裂纹深度的增加,无裂纹与有裂纹钢轨的FRF、FRFC、FRFCD值相关系数的绝对值从1趋近于0,且FRFCD值相关系数对裂纹的敏感性远高于FRF和FRFC值相关系数。基于FRFCD相关系数的裂纹识别方法不会将非裂纹结构误判为裂纹结构。 展开更多
关键词 城市轨道交通 钢轨裂纹 裂纹检测方法 相关性分析 频率响应
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钢轨打磨在改善轨道复合不平顺的运用研究 被引量：3
9
作者 史彦辉 张玉诚 王东光 《中国铁路》 北大核心 2025年第2期89-97,共9页
针对曲线轨缝高低及波磨问题采用动力学软件进行仿真模拟,分析波磨及接头高低复合不平顺的振动特性。并针对线路存在的问题进行个性化钢轨廓形打磨设计,基于空载和重载的C70车辆进行了动力学试验,进一步分析打磨前后接头高低和波磨等因... 针对曲线轨缝高低及波磨问题采用动力学软件进行仿真模拟,分析波磨及接头高低复合不平顺的振动特性。并针对线路存在的问题进行个性化钢轨廓形打磨设计,基于空载和重载的C70车辆进行了动力学试验,进一步分析打磨前后接头高低和波磨等因素对轮轨系统振动特性的影响。结果表明,波磨及接头高低复合不平顺会极大地增加轮轨间的冲击振动,仅波磨下的轮轨垂向力增幅达到26.34%,加上接头高低进一步增大冲击振动。而钢轨廓形打磨能够有效地解决钢轨表面的波磨,打磨后轮轨力及振动加速度均有明显减小,最小降幅约为11.02%。相较波磨,轨缝高低打磨后冲击振动仍明显大于跨中位置。此外,钢轨廓形打磨后,廓形修正能够减小上下股轮轨垂向力的差,即减小列车通过时的轮重减载率,提升列车运行的安全性。 展开更多
关键词 钢轨波磨 动力学测试 钢轨打磨 复合不平顺 轮轨力 振动加速度
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多元感知协同与混合采样策略的钢轨表面缺陷检测
10
作者 彭静 高宝渠 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期41-50,共10页
针对传统方法对复杂钢轨表面较小缺陷检测精度低、检测速度慢等问题,提出一种多元感知协同与混合采样策略的钢轨表面缺陷检测算法。首先,构建改进的轻量级特征提取主干CASG-MobileNetV2,实现模型轻量化的同时,有效增强轻量级主干对缺陷... 针对传统方法对复杂钢轨表面较小缺陷检测精度低、检测速度慢等问题,提出一种多元感知协同与混合采样策略的钢轨表面缺陷检测算法。首先,构建改进的轻量级特征提取主干CASG-MobileNetV2,实现模型轻量化的同时,有效增强轻量级主干对缺陷特征的提取能力;其次,提出前景感知注意力协同特征金字塔模块,在复杂轨道场景中进行多维度缺陷特征提取,增强小目标检测效果;再次,在Transformer部分设计混合采样策略,以动态感知代替自注意力学习,从而降低模型计算量,并进一步捕获全局与局部特征信息;最后,通过前馈神经网络与匈牙利匹配算法完成缺陷检测输出。实验结果表明:笔者算法较原始DETR算法平均精度均值(mAP@0.5)提升了3.5%,达71.3%;参数量压缩44.5%;检测速率提升至43.7帧/s,为原始DETR算法的1.6倍。笔者算法的评价指标优于对比方法,能够快速准确地检测出钢轨表面缺陷。 展开更多
关键词 铁道工程 铁路运输 缺陷检测 DETR 轻量级检测 混合采样
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基于IR-DETR的轨道图像增强及扣件损伤检测方法 被引量：2
11
作者 段嘉明 白堂博 +2 位作者 许贵阳 宗浩 付浩辰 《铁道建筑》 北大核心 2025年第1期49-53,共5页
为解决在轨道扣件检测中常见的光线不足导致的图像模糊昏暗、扣件特征提取不足等问题,提出一种基于InstructIR(Instruct Image Restoration)与RT-DETR(Real Time Detection Transformer)的综合方法IR-DETR。在图像预处理方面,针对轨道... 为解决在轨道扣件检测中常见的光线不足导致的图像模糊昏暗、扣件特征提取不足等问题,提出一种基于InstructIR(Instruct Image Restoration)与RT-DETR(Real Time Detection Transformer)的综合方法IR-DETR。在图像预处理方面,针对轨道检测图像的特点,提出基于InstructIR的图像增强方法,根据智能检测的需求增强图像特征。在扣件损伤检测方面,优化RT-DETR模型,引入可学习位置编码(Learned Positional Encoding,LPE),用于对序列中的位置信息进行编码,并在主干部分融合可变形卷积DCNv2(Deformable ConvNets v2),进一步提升模型的感知能力与特征表达能力。用优化前后的数据集作为输入,对IR-DETR及主流模型进行了对比试验。结果表明:改进后的模型平均检测精度提高了2.1%,在参数量基本不变的情况下检测速度提高了18.6%。 展开更多
关键词 轨道 实时检测 试验研究 扣件伤损 图像增强 智能检测
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冻融循环作用下盐渍土路基独立孔隙变化特征
12
作者 程建军 段彦福 +2 位作者 邹波 陈元庆 尹大卫 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第3期6-11,共6页
研究目的:为了探究冻融循环作用下铁路盐渍土路基独立孔隙变化特征,采用工业CT扫描、剪切试验、粒度分析和含泥量测定等方法,对不同含水率盐渍土试样经历冻融循环后的独立孔隙结构、体积和数量变化等特征进行分析。研究结论:(1)盐渍土... 研究目的:为了探究冻融循环作用下铁路盐渍土路基独立孔隙变化特征,采用工业CT扫描、剪切试验、粒度分析和含泥量测定等方法,对不同含水率盐渍土试样经历冻融循环后的独立孔隙结构、体积和数量变化等特征进行分析。研究结论:(1)盐渍土试样内部独立孔隙的数量经过数次冻融循环后,不会随着含水率的增多而增多;不同含水率的试样经历不同次数的冻融循环后,体积0~5×10^(8)μm^(3)范围内的独立孔隙数量最多,5×10^(8)~1×109μm^(3)范围内的独立孔隙数量最少;(2)当含水率大于6%时,经过数次冻融循环后,试样内部的独立孔隙演变为联通孔隙;(3)冻融循环作用下不同含水率盐渍土试样中独立孔隙变化较大,盐渍土的含水率和温度变化是导致独立孔隙体积、数量和位置改变的直接原因;(4)本研究结果可为铁路盐渍土路基膨胀灾害的防治提供依据。 展开更多
关键词 路基工程 独立孔隙 冻融循环 工业CT 盐渍土
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高速铁路钢轨波磨对车辆和扣件动态响应的影响 被引量：1
13
作者 张金 安博伦 +4 位作者 梁雪江 管曙刚 李英奇 杜吉康 李晨光 《铁道建筑》 北大核心 2025年第3期1-6,共6页
本文调研了高速铁路钢轨波磨引发扣件弹条断裂的典型危害,归纳总结了高速铁路钢轨波磨特征。通过建立车辆-无砟轨道刚柔耦合动力学模型,研究了高速铁路钢轨波磨对车辆和扣件动态响应的影响,并分析了扣件弹条断裂的原因。结果表明:随着... 本文调研了高速铁路钢轨波磨引发扣件弹条断裂的典型危害,归纳总结了高速铁路钢轨波磨特征。通过建立车辆-无砟轨道刚柔耦合动力学模型,研究了高速铁路钢轨波磨对车辆和扣件动态响应的影响,并分析了扣件弹条断裂的原因。结果表明:随着波深的增大,轮轨垂向力和轮重减载率均呈现出明显增大的变化趋势;不同速度、波长及波深工况下,钢轨波磨引起的车辆动态响应的峰值均主要集中出现在频率800 Hz左右,该频率与W1型弹条固有频率较为接近,容易产生共振诱发扣件弹条断裂;在速度400 km/h、波长140 mm及波深0.08 mm条件下,钢轨波磨引起的扣件动态响应会出现多个谐波峰值,对应的频率基本均为795 Hz及其倍数,与W1型弹条固有频率十分接近,产生共振引发扣件弹条断裂,从而缩短扣件弹条的疲劳寿命。 展开更多
关键词 高速铁路 钢轨波磨 动态响应 仿真分析 扣件弹条断裂 弹条固有频率 共振
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400km·h^(-1)速度条件下高速铁路钢轨适应性研究 被引量：1
14
作者 杨光 刘丰收 +2 位作者 张银花 安博伦 任屹 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第4期1-11,共11页
针对高速铁路钢轨在动车组400 km·h^(-1)运行速度条件下的适应性问题,从钢轨材质、廓形和轨面平顺性3个方面梳理高速铁路钢轨相关技术标准,依据长期跟踪测试及400 km·h^(-1)速度下现场试验结果分析高速铁路钢轨服役现状及其在... 针对高速铁路钢轨在动车组400 km·h^(-1)运行速度条件下的适应性问题,从钢轨材质、廓形和轨面平顺性3个方面梳理高速铁路钢轨相关技术标准,依据长期跟踪测试及400 km·h^(-1)速度下现场试验结果分析高速铁路钢轨服役现状及其在400 km·h^(-1)速度条件下的变化情况,利用仿真手段研究在该速度条件下钢轨廓形偏差及平顺性变化对动车组运行性能的影响规律。结果表明:高速铁路钢轨长期保持良好且稳定的出厂质量,钢轨磨耗小、疲劳伤损少、钢轨廓形及轨面平顺性状态总体控制良好;既有U71MnG钢轨、60N廓形及打磨验收要求、钢轨轨面平顺性控制标准基本适应动车组以400 km·h^(-1)速度运行的条件;为保障400 km·h^(-1)长期运营速度条件下良好的动车组运行性能及钢轨服役状态,400 km·h^(-1)速度条件下钢轨焊接接头平直度和轨面局部低塌不平顺的幅值应控制在0.2 mm以内,并需持续跟踪钢轨磨耗和伤损规律,分析服役钢轨廓形偏差和轨面不平顺的运用边界。 展开更多
关键词 高速铁路 钢轨材质 钢轨廓形 轨面平顺性 适应性
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重载铁路钢轨温度场非均匀分布特征
15
作者 徐玉坡 倪一 +4 位作者 李杨 李乃峥 孙陶陶 谢艳霞 王建军 《铁道建筑》 北大核心 2025年第9期24-28,共5页
为了提高无缝线路的稳定性,本文基于热传导原理,结合实测钢轨温度数据,构建75 kg/m钢轨温度热传导数学模型,研究重载列车作用下钢轨温度场的分布特征。结果表明:在重载铁路无缝线路稳定性计算中,轨腰温度可以代表钢轨截面温度;在过车中... 为了提高无缝线路的稳定性,本文基于热传导原理,结合实测钢轨温度数据,构建75 kg/m钢轨温度热传导数学模型,研究重载列车作用下钢轨温度场的分布特征。结果表明:在重载铁路无缝线路稳定性计算中,轨腰温度可以代表钢轨截面温度;在过车中及过车后的短时间内,轨腰温度相对于截面温度表现出滞后性,轨腰温度最大值略高于截面温度最大值;轨头、轨腰和轨底三个部位的实测温度平均值能够比较真实地反映钢轨截面平均温度的变化情况,本文采用的温度测量方式合理且可行;列车行驶过程中,轮对与钢轨摩擦产生的热量使钢轨轨头顶面温度升高30.3℃,达到68.3℃;钢轨温度变化速率在轨头与轨腰分界处变化明显,不同时刻钢轨温度变化速率不同且呈非线性变化。 展开更多
关键词 重载铁路 钢轨 温度场 有限元分析 无缝线路 轨腰温度
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轨道安全检测监测技术架构研究
16
作者 谢艳霞 《铁道建筑》 北大核心 2025年第9期108-113,共6页
针对缺乏统一的轨道检测监测数据管理平台及标准、“信息孤岛”现象突出等问题,本文系统梳理了轨道几何不平顺及车辆动力学超限、钢轨服役状态不良、轨道结构部件状态不良和无缝线路失稳四类轨道安全风险项点的现场管控手段及检测周期,... 针对缺乏统一的轨道检测监测数据管理平台及标准、“信息孤岛”现象突出等问题,本文系统梳理了轨道几何不平顺及车辆动力学超限、钢轨服役状态不良、轨道结构部件状态不良和无缝线路失稳四类轨道安全风险项点的现场管控手段及检测周期,提出了轨道安全检测监测技术架构的建设目标,重点围绕轨道安全、人员安全和数据安全构建了轨道安全检测监测技术体系架构,并对其中涉及的关键技术进行介绍,搭建了轨道安全检测监测平台,该平台可实现道岔状态检测监测数据管理、特殊区段无缝线路状态监测数据管理、轨道状态评估预警等功能,科学、有效指导轨道设备的安全运维,统筹规范轨道设备检测监测工作。 展开更多
关键词 轨道安全 检测监测体系 检测监测平台 评估预警 风险项点
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铁路钢轨机械化打磨高效集尘系统优化与试验研究
17
作者 蔡昌胜 《铁道建筑》 北大核心 2025年第6期60-64,共5页
以某型号机械化钢轨打磨车集尘装置为研究对象,采用数值模拟方法对整体式、分体式两种集尘装置的气流和风阻进行仿真分析,并对分体式集尘装置进行粉尘收集性能试验。研究结果表明:分体式集尘装置具备滤清精度高、含尘裕量大、工作寿命... 以某型号机械化钢轨打磨车集尘装置为研究对象,采用数值模拟方法对整体式、分体式两种集尘装置的气流和风阻进行仿真分析,并对分体式集尘装置进行粉尘收集性能试验。研究结果表明:分体式集尘装置具备滤清精度高、含尘裕量大、工作寿命长、工作可靠、减少人工劳动强度等优势。当打磨车以4.5 m/s的速度匀速向前、向后运动时,分体式集尘装置风量增加,进风口风阻较大,正压空间较少,利于集尘;同时箱体内部气流均匀,不会产生二次扬尘,集尘效果更优。当入风口风速在56.8~62.4 m/s,出风口风速在34.8~39.2 m/s时,分体式集尘装置的除尘效率在99.86%~99.93%,清灰性能满足出风口粉尘浓度小于等于5 mg/m^(3)的评定标准要求。 展开更多
关键词 高速铁路 钢轨打磨车 集尘装置 仿真分析 试验研究
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400km/h高速铁路钢轨轨面平顺性控制技术
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作者 杨光 王峰 +3 位作者 安博伦 刘丰收 张金 李英奇 《中国铁路》 北大核心 2025年第6期42-50,共9页
针对400km/h条件下钢轨轨面平顺性控制问题,通过分析高速铁路钢轨平顺性标准及平顺性现状,利用动力学仿真,研究钢轨焊接接头不平顺及钢轨波磨对轮轨系统动力性能的影响,得出400km/h条件下钢轨轨面平顺性控制要求,并基于钢轨打磨技术特点... 针对400km/h条件下钢轨轨面平顺性控制问题,通过分析高速铁路钢轨平顺性标准及平顺性现状,利用动力学仿真,研究钢轨焊接接头不平顺及钢轨波磨对轮轨系统动力性能的影响,得出400km/h条件下钢轨轨面平顺性控制要求,并基于钢轨打磨技术特点,提出钢轨轨面平顺性控制技术方案。结果表明:既有高速铁路钢轨平顺性状态良好,钢轨焊接接头平直度和波磨谷深的控制要求基本适应400km/h运行条件。当焊接接头不平顺幅值超过0.3 mm时,轮轨动力响应显现随速度提高而迅速增长的趋势,建议400km/h运行区段钢轨焊接接头平直度限值为0~0.2 mm/1m;列车速度由350 km/h提升至400km/h时,轮轨动力响应对钢轨波磨的敏感波长由120 mm变为140 mm,建议400km/h条件下波长为100~300 mm时,钢轨波磨谷深限值为0.04 mm;采用常规打磨与快速打磨结合的综合打磨方案,可有效消除轨面周期性磨痕和钢轨波磨、提升钢轨平顺性并保证钢轨廓形质量。 展开更多
关键词 400km/h高速铁路 轨面平顺性 焊接接头 钢轨波磨 钢轨打磨
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鲁棒实时钢轨表面擦伤检测算法研究 被引量：30
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作者 任盛伟 李清勇 +3 位作者 许贵阳 韩强 罗四维 冯其波 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期25-29,共5页
应用图像处理和模式识别技术,分析高速线阵扫描相机采集的钢轨数字图像,提出鲁棒实时的钢轨表面擦伤检测算法。这种算法首先分析采集图像在垂直方向的投影曲线,提取准确钢轨图像;之后,借鉴人类视觉对比度感知机理,将钢轨灰度图转换为灰... 应用图像处理和模式识别技术,分析高速线阵扫描相机采集的钢轨数字图像,提出鲁棒实时的钢轨表面擦伤检测算法。这种算法首先分析采集图像在垂直方向的投影曲线,提取准确钢轨图像;之后,借鉴人类视觉对比度感知机理,将钢轨灰度图转换为灰度对比图,并基于最大熵原理进行二值化处理,分割出可疑擦伤区域;然后根据经验知识判定钢轨表面的可疑擦伤。实验验证表明:新算法的检测性能高,平均准确率为90.7%,平均漏检率为3.95%;检测速度快,平均检测时间不超过40 ms。 展开更多
关键词 钢轨表面擦伤 检测 对比度感知 最大熵原理 算法
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北京地铁钢轨波磨测试分析 被引量：41
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作者 刘维宁 任静 +2 位作者 刘卫丰 王文斌 张厚贵 《都市快轨交通》 2011年第3期6-9,共4页
针对北京地铁钢轨异常波磨问题,对地铁5号线各种轨道结构形式进行钢轨振动加速度测试,对地铁4、5号线全线进行车厢内噪声测试,在地铁5号线选择4种扣件形式进行钢轨模态测试。结果表明：对于剪切型减振器扣件,在300 Hz左右轮轨的共振效应... 针对北京地铁钢轨异常波磨问题,对地铁5号线各种轨道结构形式进行钢轨振动加速度测试,对地铁4、5号线全线进行车厢内噪声测试,在地铁5号线选择4种扣件形式进行钢轨模态测试。结果表明：对于剪切型减振器扣件,在300 Hz左右轮轨的共振效应,是该扣件区段产生钢轨波磨的主要原因;钢轨波磨引起的轮轨接触面不平顺,是产生车内异常噪声的主要原因。剪切型减振器扣件在200-350 Hz频段过低的轨道阻尼,无法限制住钢轨的振动,使得波磨极易形成和发展。 展开更多
关键词 北京地铁 钢轨波磨 振动加速度测试 噪声测试 模态测试
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