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基于车体振动加速度的北京地铁轨道状态管理研究 被引量:2
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作者 邱荣华 詹璐 +1 位作者 赵扬 王福田 《都市快轨交通》 北大核心 2020年第4期28-31,共4页
轨道作为行车基础设备,其状态的好坏对列车运行安全和线路服务质量具有重要影响。车体振动加速度是反映列车运行安全性以及乘客乘坐舒适性的重要数据,是评价轨道设备状态和制定养护维修措施的重要依据。基于北京地铁轨道状态的管理需求... 轨道作为行车基础设备,其状态的好坏对列车运行安全和线路服务质量具有重要影响。车体振动加速度是反映列车运行安全性以及乘客乘坐舒适性的重要数据,是评价轨道设备状态和制定养护维修措施的重要依据。基于北京地铁轨道状态的管理需求,分别在空间和时间维度上建立两个利用振动加速度数据评价轨道状态的指标:超限密集度指标和超限重复度指标。利用北京地铁6号线下行方向两次的轨检车检查数据对这两个指标进行计算,结果表明,这两个指标能够更加客观、合理地评价轨道质量状态,有助于提高养护维修作业的效率和针对性。 展开更多
关键词 地铁 轨道状态 车体振动加速度 评价指标
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基于大跨度桥梁变形的桥上车体振动加速度简化分析方法 被引量:2
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作者 杨静静 高芒芒 +3 位作者 赵文博 李国龙 柯在田 蒙蛟 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期101-110,共10页
在分析桥梁变形与轨道变形的映射关系基础上,从轨道平顺性与车体振动加速度的相关关系出发,确定高速铁路轨道长波不平顺采用60 m中点弦测值评价且有效管理截止波长为200 m,通过实测数据的统计分析建立轨道不平顺60 m中点弦测值与车体振... 在分析桥梁变形与轨道变形的映射关系基础上,从轨道平顺性与车体振动加速度的相关关系出发,确定高速铁路轨道长波不平顺采用60 m中点弦测值评价且有效管理截止波长为200 m,通过实测数据的统计分析建立轨道不平顺60 m中点弦测值与车体振动加速度的关系式,据此提出在荷载组合作用下高速铁路大跨度桥梁上车体振动加速度简化分析方法。分析荷载组合下大跨度桥梁变形引起的车体振动加速度时,对于设计阶段,将荷载组合下的桥梁理论变形曲线经200 m高通滤波后计算60 m中点弦测值;对于建成阶段,将桥上实测轨道不平顺消除轨道自身随机不平顺后的轨道线形作为桥梁变形曲线,再经200 m高通滤波后计算60 m中点弦测值,并代入其与车体振动加速度的关系式,得到桥梁变形引起的车体振动加速度。以某长江大桥为例对该方法进行验证。结果表明:采用该方法和车辆-轨道耦合分析方法得到的大跨度桥梁变形引起的车体振动加速度分别为0.39和0.35 m·s^(-2),基本一致,验证了该方法在大跨度桥梁上的适用性,以及对大跨度桥梁长波不平顺进行200 m高通滤波的必要性与合理性。 展开更多
关键词 高速铁路 桥梁 大跨度 桥梁变形 不平顺 60 m中点弦测值 车体振动加速度 高通滤波
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不同波段高低不平顺与车体垂向振动加速度关系分析
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作者 闫子权 李再帏 孙林林 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2023年第6期168-172,共5页
保证高速列车运行的平稳性与舒适性,是高速铁路运营的核心问题;高低不平顺作为车体垂向振动的主要激励源,其与车体垂向振动加速度的关系是基础性科学问题。为有效地构建高低不平顺与车体垂向振动加速度映射关系,首先,分析轨检数据的时... 保证高速列车运行的平稳性与舒适性,是高速铁路运营的核心问题;高低不平顺作为车体垂向振动的主要激励源,其与车体垂向振动加速度的关系是基础性科学问题。为有效地构建高低不平顺与车体垂向振动加速度映射关系,首先,分析轨检数据的时域波形特点,利用二进制小波分析获取不同频段下高低不平顺与车体垂向振动加速度的时频分布特征;其次,引入分形维数计算方法,采用变差法计算高低不平顺与车体垂向振动加速度的分形维数;最后,利用线形回归分析方法构建两者间的映射关系。结果表明:高低不平顺与车体垂向振动加速度在时域波形极值处有一定的对应性;两者的分形维数随着波长的增加呈现逐渐减小的趋势,在波长大于8 m的区段的定量化映射关系明确;分形维数可为解决车体振动加速度超限问题提供新的思路,建议进一步地进行相关深化研究。 展开更多
关键词 振动与波 高低不平顺 车体垂向振动加速度 小波分析 分形维数
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基于BP神经网络的轨道不平顺与车体振动关联模型 被引量:10
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作者 牛留斌 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期26-32,共7页
利用Welch谱分析方法得到实测车体振动加速度功率谱的分布,确定车体振动能量主要集中的频段;用相干函数确定在这些频段中与车体振动相干性较强的轨道不平顺,以此轨道不平顺和对应的车辆运行速度为模型的输入变量,车体振动加速度作为模... 利用Welch谱分析方法得到实测车体振动加速度功率谱的分布,确定车体振动能量主要集中的频段;用相干函数确定在这些频段中与车体振动相干性较强的轨道不平顺,以此轨道不平顺和对应的车辆运行速度为模型的输入变量,车体振动加速度作为模型的输出变量;考虑轨道不平顺与车体振动加速度之间存在的时间延迟步,采用主成分分析法对模型多维输入进行降维处理,构建车体振动与轨道不平顺之间3层BP神经网络关联模型,关联模型的参数由实测数据训练神经网络得到。对比模型输出与实测振动的结果表明:模型输出结果与实测数据相关程度高,波形吻合好,两者之间的残差近似符合零均值正态分布。 展开更多
关键词 轨道不平顺 车体振动加速度 BP神经网络 主成分分析 相干分析
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基于袋装回归树的高铁车体振动耦合因素分析及建模研究 被引量:5
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作者 徐蔚 彭乐乐 +1 位作者 钟倩文 郑树彬 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第8期15-19,26,共6页
高铁车体振动状态是列车运行安全性和乘坐舒适性的重要指标,且影响参数较多,如何利用小样本数据准确获取车体振动参数是目前需要解决的一个难题。结合Pearson和Spearman两种相关性算法,计算高铁车体3个方向的振动加速度与测量参数之间... 高铁车体振动状态是列车运行安全性和乘坐舒适性的重要指标,且影响参数较多,如何利用小样本数据准确获取车体振动参数是目前需要解决的一个难题。结合Pearson和Spearman两种相关性算法,计算高铁车体3个方向的振动加速度与测量参数之间的相关系数,通过设定阈值确定耦合因素及训练集,并利用袋装集成算法和回归树算法构建以车体振动加速度为输出的耦合关系模型。为了验证耦合因素分析及模型的有效性,利用GJ-5轨检车测量数据,将模型的输出结果与所有检测参数训练下的输出结果及实际测量数据进行对比。实验及分析结果表明,在样本数据减小了74%情况下模型精度相当。因此耦合关系模型可用于在小样本下快速准确获取车体振动加速度。 展开更多
关键词 车体振动加速度 耦合因素分析 相关性算法 小样本 袋装回归树模型
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线路条件与钢轨打磨对动车组车体振动的影响研究 被引量:2
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作者 孟繁国 张紫龙 马德东 《高速铁路技术》 2020年第6期40-44,68,共6页
本文对沈丹客运专线隧道、曲线、长大坡道等地段的不同程度车轮磨耗下CRH5G型动车组的车体振动加速度进行了测试,研究不同线路条件、车轮踏面磨耗和钢轨廓形打磨等因素对CRH5型动车组车体振动加速度的影响,得到了不同线路条件下车体振... 本文对沈丹客运专线隧道、曲线、长大坡道等地段的不同程度车轮磨耗下CRH5G型动车组的车体振动加速度进行了测试,研究不同线路条件、车轮踏面磨耗和钢轨廓形打磨等因素对CRH5型动车组车体振动加速度的影响,得到了不同线路条件下车体振动特征及变化规律。研究结果表明:(1)抖车主要发生在隧道线路条件下,加速度振幅是其他线路条件的2倍以上;(2)随车轮镟修后运营里程的增加,车体振动加速度有增大趋势;(3)钢轨廓形打磨可以有效优化轮轨匹配关系,以减小车体振动加速度;(4)建议沈丹客运专线钢轨打磨周期为2~3 a,隧道内打磨周期可适当缩短。 展开更多
关键词 高速铁路 线路条件 钢轨打磨 车轮磨耗 车体振动加速度 抖车
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基于径向基函数神经网络的轨道交通车辆振动状态预测 被引量:2
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作者 李立明 柴晓冬 郑树彬 《城市轨道交通研究》 北大核心 2017年第12期18-21,共4页
通过遗传算法优化径向基函数神经网络的中心、宽度及权重等参数,构建车辆振动神经网络预测模型。通过42自由度车辆多体动力学模型,以某线路实测轨道不平顺数据作为输入,得到车辆振动加速度数据。通过训练与优化,构建的车辆振动预测模型... 通过遗传算法优化径向基函数神经网络的中心、宽度及权重等参数,构建车辆振动神经网络预测模型。通过42自由度车辆多体动力学模型,以某线路实测轨道不平顺数据作为输入,得到车辆振动加速度数据。通过训练与优化,构建的车辆振动预测模型能预测车体振动加速度变化趋势。 展开更多
关键词 轨道交通车辆 神经网络 遗传算法 径向基函数 轨道不平顺 车体振动加速度
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基于递阶神经网络的轨道车辆振动状态预测 被引量:2
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作者 耿松 柴晓冬 郑树彬 《城市轨道交通研究》 北大核心 2015年第12期94-98,共5页
车体振动加速度是反映车辆振动状态及轮轨接触性能的重要参数。运用机器学习方法,结合车辆动力学模型,构建了轨道输入参数对车辆振动反映的神经网络预测模型。通过SIMPACK动力学仿真软件获得模型的输入与输出,为提高模型的预测精度,运... 车体振动加速度是反映车辆振动状态及轮轨接触性能的重要参数。运用机器学习方法,结合车辆动力学模型,构建了轨道输入参数对车辆振动反映的神经网络预测模型。通过SIMPACK动力学仿真软件获得模型的输入与输出,为提高模型的预测精度,运用遍历法确定了网络的时延阶数、隐节点等模型参数。仿真结果表明,该模型可以准确预测出在不同轨道不平顺激励下的车体振动加速度。 展开更多
关键词 神经网络 轨道不平顺 车体振动加速度 仿真预测
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EMS型磁浮列车车体响应与轨道不平顺的相干性分析 被引量:8
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作者 王波 罗世辉 +2 位作者 孙琦 汪科任 马卫华 《机车电传动》 北大核心 2020年第2期113-117,共5页
为探究EMS型磁浮列车车体振动响应的敏感波长,采用PID悬浮控制法建立了中低速磁浮试验车动力学模型,并按照相干性原理构建了不平顺与车体振动的相干函数。通过仿真分析发现:相同速度下,磁浮车前后端车体振动加速度的敏感波长存在一定的... 为探究EMS型磁浮列车车体振动响应的敏感波长,采用PID悬浮控制法建立了中低速磁浮试验车动力学模型,并按照相干性原理构建了不平顺与车体振动的相干函数。通过仿真分析发现:相同速度下,磁浮车前后端车体振动加速度的敏感波长存在一定的差异,前端大于后端;随着速度的增加,磁浮车前后车体振动加速度的敏感波长和相干函数的最大值几乎都在增加;随着速度的增加,车体横向加速度的相干函数大于0.8的波长范围增加。同时确定了引起车体振动的主要激励波长,其中车体的横向振动响应主要是由波长在3~9 m范围的轨道方向不平顺引起的,车体的垂向振动响应是由波长在10 m左右以及波长在2.8 m时的高低不平顺引起的。 展开更多
关键词 磁浮列车 悬浮控制 轨道不平顺 相干分析 车体振动加速度 仿真
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高速铁路动车组车体抖动问题分析与整治 被引量:8
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作者 刘永乾 《中国铁路》 2020年第3期88-96,共9页
针对某高速铁路动车组车体抖动问题,采集不同线路工况下车体振动加速度及平稳性数据、不同磨耗车轮踏面及打磨前后钢轨廓形,研究不同线路工况、车轮踏面和钢轨廓形对动车组车体振动特征影响,研究镟轮后不同时期车轮踏面和打磨前后钢轨... 针对某高速铁路动车组车体抖动问题,采集不同线路工况下车体振动加速度及平稳性数据、不同磨耗车轮踏面及打磨前后钢轨廓形,研究不同线路工况、车轮踏面和钢轨廓形对动车组车体振动特征影响,研究镟轮后不同时期车轮踏面和打磨前后钢轨廓形匹配下轮轨几何接触关系。同时,采用实际线路及动车组车辆参数,基于多体动力学软件Simpack建立包含实测车轮踏面和钢轨廓形的车辆-轨道耦合系统动力学模型,计算车轮镟修和钢轨打磨对车辆关键动力学指标的影响。研究结果表明:该高速铁路动车组车体抖动主要发生在隧道工况内,体现为垂向和横向的综合异常振动;随车轮踏面磨耗增加,实测车体振动加速度逐渐增大,轮轨接触关系逐渐恶化,与未廓形打磨钢轨匹配时尤为明显;钢轨打磨可以有效抑制等效锥度随车轮踏面磨耗增加的不断增大,有效改善轮轨接触关系。车轮镟修和钢轨廓形打磨均可降低等效锥度,有效整治高速铁路动车组车体抖动。 展开更多
关键词 高速铁路 车体抖动 车轮磨耗 钢轨廓形打磨 车体振动加速度 等效锥度
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无砟道岔结构横移影响分析及病害整治 被引量:6
11
作者 开永旺 蔡小培 《铁道建筑》 北大核心 2017年第3期129-133,共5页
无砟道岔结构横移是高速铁路轨道出现的典型病害之一,导致了多处列车限速运行。本文以客运专线18号可动心轨道岔为例,运用多体动力学软件建立车辆-道岔耦合动力学模型,分析了无砟道岔结构横移量对车辆动力特性的影响,并对横移病害整治... 无砟道岔结构横移是高速铁路轨道出现的典型病害之一,导致了多处列车限速运行。本文以客运专线18号可动心轨道岔为例,运用多体动力学软件建立车辆-道岔耦合动力学模型,分析了无砟道岔结构横移量对车辆动力特性的影响,并对横移病害整治方法进行了研究。结果表明:无砟道岔结构横移会产生方向不平顺,导致轮轨横向力、脱轨系数及车体横向振动加速度大幅增加;直、逆向过岔时,辙叉区横移对车辆动力特性的影响大于转辙器部分,而转辙器部分横移会持续影响车体通过辙叉区的横向加速度;采用抬升推移法对岔区无砟轨道结构进行调整时,底座板与基床表层之间的黏结力对顶推力的影响大于轨道结构刚度。 展开更多
关键词 高速铁路 结构横移 理论分析 无砟道岔 车体振动加速度 抬升推移法
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二系刚度对矿用宽轨机车垂向动力学性能的影响 被引量:1
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作者 史青录 梁俊杰 +1 位作者 李幸人 王宇 《煤矿机械》 2021年第9期78-81,共4页
建立某型六轴宽轨电力机车的多体动力学仿真模型,研究机车在60~140 km/h运行速度内和AAR5级轨道谱的激励下,二系橡胶堆刚度对其垂向动力学性能的影响。结果表明二系橡胶堆刚度变化一定时,后司机室的垂向平稳性指标变化幅值要明显低于前... 建立某型六轴宽轨电力机车的多体动力学仿真模型,研究机车在60~140 km/h运行速度内和AAR5级轨道谱的激励下,二系橡胶堆刚度对其垂向动力学性能的影响。结果表明二系橡胶堆刚度变化一定时,后司机室的垂向平稳性指标变化幅值要明显低于前司机室。一定范围内降低二系垂向刚度可提高六轴宽轨机车垂向动力学性能。 展开更多
关键词 六轴宽轨电力机车 二系橡胶堆刚度 车体振动加速度 平稳性指标 垂向动荷系数
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基于成桥施工偏差的大跨度铁路桥梁线路纵断面设计适应性分析 被引量:6
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作者 禹壮壮 舒英杰 +3 位作者 陆粤 王铭 陈嵘 王平 《铁道标准设计》 北大核心 2023年第3期61-67,73,共8页
大跨度铁路桥梁成桥线形与设计线形易产生偏差,通常需根据成桥线形变更线路纵断面;同时,大跨度铁路桥梁受荷载作用呈现明显的动态大变形特征,导致桥梁服役期间线路纵断面仍难以与设计纵断面匹配,影响其后续的线路养护维修。结合某大跨... 大跨度铁路桥梁成桥线形与设计线形易产生偏差,通常需根据成桥线形变更线路纵断面;同时,大跨度铁路桥梁受荷载作用呈现明显的动态大变形特征,导致桥梁服役期间线路纵断面仍难以与设计纵断面匹配,影响其后续的线路养护维修。结合某大跨度公铁两用桥梁,介绍现有考虑成桥施工偏差的线路纵断面设计方法,并考虑温度、列车载重等常规荷载激励,开展基于中点弦测法的轨道几何形位评估和基于动力仿真的列车舒适性评价,以分析服役期间不同线路设计纵断面对桥梁线形变化的适应性。结果表明:降温导致跨中等效竖曲线半径减小,拟合调整大跨度桥梁线路纵断面时,应重点关注降温荷载对车辆运行平稳性的影响;桥梁结构整体受力变形所引起的车体垂向振动加速度变化不超过0.05 m/s^(2),线形平顺性主要由线路设计纵断面本身控制;相比多坡段纵断面,多项式拟合设计的线路纵断面消除了变坡点和竖曲线,从而减小线路纵断面引起的列车车体振动响应。 展开更多
关键词 大跨度桥梁 铁路桥 线路纵断面 施工偏差 弦测法 竖曲线半径 车体振动加速度
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地铁橡胶浮置板与无砟轨道过渡段刚度方案研究 被引量:8
14
作者 王润丰 蔡小培 +1 位作者 汤雪扬 王启好 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2884-2892,共9页
橡胶浮置板轨道系统作为减振轨道广泛应用于地铁线路,其与普通无砟轨道间的刚度过渡直接影响列车的运行品质。在进行轨道结构的优化设计时,需要考虑结构的变形条件。为探究普通无砟轨道与橡胶浮置板轨道之间的合理过渡方式,建立列车-橡... 橡胶浮置板轨道系统作为减振轨道广泛应用于地铁线路,其与普通无砟轨道间的刚度过渡直接影响列车的运行品质。在进行轨道结构的优化设计时,需要考虑结构的变形条件。为探究普通无砟轨道与橡胶浮置板轨道之间的合理过渡方式,建立列车-橡胶浮置板轨道耦合动力学模型,计算得到行车安全性、平稳性以及轨道动态变形指标。讨论在橡胶浮置板轨道上设置过渡段的必要条件,分析橡胶浮置板轨道系统的过渡段级数和相邻过渡段刚度比的影响,提出并通过试算验证变刚度比过渡段设计方案的可行性。研究结果表明:橡胶垫低刚度工况下轨道位移较大,可抵消部分轨道不平顺对车辆运行安全性的影响;橡胶浮置板具有良好的减振性能,橡胶浮置板轨道橡胶垫刚度低于(含)0.05 N/mm3时,普通无砟轨道与橡胶浮置板交界处的行车平稳性较差,应设置多级过渡段进行刚度过渡;标准橡胶垫刚度为0.02 N/mm3时,建议设置3级以上的过渡段,每级过渡段长度14.4 m,且固定刚度过渡段刚度比取值范围应控制在1.5~1.8;固定刚度比过渡段上的钢轨位移变化率最低降至0.285 mm/m,变刚度比过渡段的钢轨位移变化率降至0.256 mm/m。相较于固定刚度比过渡段,变刚度比过渡段的过渡性能更加优良。研究成果可为实际工程的轨道选型和优化设计提供指导借鉴。 展开更多
关键词 橡胶浮置板轨道 耦合动力学模型 车体振动加速度 钢轨位移变化率 刚度过渡
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客运专线变坡点对普速客车运行安全性的影响 被引量:2
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作者 侯茂锐 《铁道建筑》 北大核心 2018年第2期108-111,共4页
应用多体动力学软件UM建立了20辆编组的25T型普速客车三维耦合列车系统动力学仿真模型,考虑了车钩缓冲装置及车端摩擦阻尼,通过线路试验数据对仿真模型进行验证。应用铁科院自主研制的列车纵向动力学仿真软件建立25T型普速客车的纵向动... 应用多体动力学软件UM建立了20辆编组的25T型普速客车三维耦合列车系统动力学仿真模型,考虑了车钩缓冲装置及车端摩擦阻尼,通过线路试验数据对仿真模型进行验证。应用铁科院自主研制的列车纵向动力学仿真软件建立25T型普速客车的纵向动力学仿真模型。通过列车纵向动力学仿真模型和三维耦合列车系统动力学仿真模型的联合求解计算,分析列车通过客运专线相邻坡段坡度差较大的变坡点时车钩力、车辆动力学响应的变化。研究结果表明:凸形变坡的纵向拉钩力大,凹形变坡的纵向压钩力大。对于凹形变坡线路,下坡制动产生较大的纵向压钩力对车辆动力学响应影响较大。对于坡度差30‰的凹形变坡线路,列车以160 km/h通过变坡点时的动力学性能指标明显增大,乘坐舒适性较差;当运行速度减小到120 km/h时,车辆的脱轨系数、轮重减载率、车体横向振动加速度和垂向振动加速度均减小约25%。 展开更多
关键词 客运专线 变坡点 三维耦合动力学模型 仿真计算 脱轨系数 轮重减载率 车体振动加速度
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轨道不平顺与车轨动力响应之间的关系分析 被引量:7
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作者 刘扬 《石家庄铁道学院学报(自然科学版)》 2009年第1期33-37,共5页
从时域和频域两个方面来研究轨道不平顺与车轨动力响应之间的关系。首先,利用轨道不平顺和轮轨动力学模型来计算轮轨间的动力荷载,加载到轨道有限元模型上得到一定运量下的道床变形和轨道不平顺分布;其次,利用傅立叶变换分别得到了一定... 从时域和频域两个方面来研究轨道不平顺与车轨动力响应之间的关系。首先,利用轨道不平顺和轮轨动力学模型来计算轮轨间的动力荷载,加载到轨道有限元模型上得到一定运量下的道床变形和轨道不平顺分布;其次,利用傅立叶变换分别得到了一定运量后轨道不平顺的里程-功率谱、平均功率谱及其拟合谱,分析了不同波长不平顺同道床沉降之间的相关性,并同现场数据相对照。再次,结合现场轨检车的测力轮对数据,包括轨道不平顺、轮载和车体振动加速度,分别从时域和频域两个方面对三者之间的相关性进行分析,并分析了轨道不平顺状态对车轨动力响应的影响程度;最后,认为道床沉降主要影响的是轨道长波不平顺,而对短波不平顺则影响不大,而且从时域和频域来看,轨道不平顺的分布与车体振动加速度的分布相类似,而与轮载分布不同,而且波长较长的轨道不平顺引起车体的振动,它是影响车体振动和车辆运行平稳性的主要因素。 展开更多
关键词 不平顺 傅立叶变换 轮载 车体振动加速度 拟合谱
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轨道不平顺的动态检测及超限峰值的数据处理 被引量:2
17
作者 岳中涛 刘志杰 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第1期78-88,共11页
本文论述工务添乘仪测试系统及其频率特性,并推导车体振动加速度的计算公式和实验公式。讨论了车体振动与轨道不平顺的相关关系,简要介绍随机数据的频谱分析。最后制定出轨道超限峰值的判读标准。
关键词 超限峰值 数据处理 工务添乘仪测试系统 车体振动加速度 波形判读标准 轨道检测
全文增补中
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