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钢轨波磨对高速车辆-道岔系统动力性能的影响
被引量:
2
1
作者
李智恒
闫正
+2 位作者
李抒效
徐井芒
王平
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期4596-4609,共14页
为研究钢轨波磨对高速车辆-道岔系统动力学性能的影响,建立高速车辆-道岔刚柔耦合动力学模型,考虑道岔区多钢轨的柔性变形,通过数值模拟来描述钢轨表面波磨;考虑钢轨波磨的分布相位、波长、波深及通过速度等影响因素,重点分析道岔区波...
为研究钢轨波磨对高速车辆-道岔系统动力学性能的影响,建立高速车辆-道岔刚柔耦合动力学模型,考虑道岔区多钢轨的柔性变形,通过数值模拟来描述钢轨表面波磨;考虑钢轨波磨的分布相位、波长、波深及通过速度等影响因素,重点分析道岔区波磨工况下轮轨垂向力和车辆部件垂向振动的变化规律。研究结果表明:在尖轨顶宽40 mm处,当钢轨波磨处于波深时变率最大的相位时,尖轨侧轮轨垂向力最大;道岔区波磨会缩短轮载过渡段长度;当波长为150 mm、波深达到0.08 mm时,尖轨侧车轮在轮载过渡段完全减载,出现瞬间轮轨分离现象;轮轨垂向力、车辆轴箱垂向振动加速度最大值与波长呈负相关,与波深、速度呈正相关。
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关键词
高速
道岔
钢轨波磨
车辆
-
道岔
刚柔
耦合
模型
轮轨动态相互作用
轮载过渡
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职称材料
钢轨件磨耗状态下高速道岔达速运行适应性研究
被引量:
4
2
作者
王璞
王树国
+1 位作者
杨东升
司道林
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2021年第19期12-17,共6页
对实际运营条件下高速道岔钢轨磨耗廓形进行了测试。基于实测数据建立了高速车辆-道岔耦合动力学计算模型,对现行速度条件下岔区钢轨件磨耗对列车过岔动力性能的影响进行了仿真分析,进而对磨耗状态下高速道岔达速运行的适应性进行了探...
对实际运营条件下高速道岔钢轨磨耗廓形进行了测试。基于实测数据建立了高速车辆-道岔耦合动力学计算模型,对现行速度条件下岔区钢轨件磨耗对列车过岔动力性能的影响进行了仿真分析,进而对磨耗状态下高速道岔达速运行的适应性进行了探究。结果表明:长期运营条件下,高速道岔尖轨、基本轨、翼轨、心轨均出现了不同程度的磨耗,导致轨头廓形及钢轨件之间的相对位置关系较初始状态发生了较为明显的变化;钢轨磨耗状态下列车进岔时所产生的轮轨冲击作用提前了,转辙器区轮载过渡规律发生了明显的改变,列车通过辙叉区时轮轨的相互作用及安全性参数均增加,列车进岔后轮对蛇行运动趋势增大,导致出岔后发生轮缘接触,轮对及车辆振动也呈加剧的趋势,随着磨耗程度的加深,列车过岔时轮轨磨耗发展速率逐渐减缓,道岔钢轨磨耗发展呈逐渐收敛的趋势;道岔钢轨磨耗状态下,列车过岔速度的提升进一步压缩安全和疲劳性能裕量,并且会改变道岔钢轨件磨耗发展的收敛趋势。磨耗状态下高速道岔虽能适应达速运行条件,但需重点关注钢轨件的进一步磨耗和部件伤损加速的情况。
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关键词
高速
道岔
钢轨磨耗
车辆-道岔耦合
动力学
速度提升
适应性分析
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职称材料
道岔尖轨磨耗对列车运行安全的影响
被引量:
7
3
作者
张文仁
《铁道建筑》
北大核心
2016年第11期117-119,136,共4页
道岔作为线路结构的薄弱环节,其钢轨磨耗直接影响道岔使用寿命以及列车的运行安全。本文基于UM动力学软件,应用车辆-道岔系统耦合动力学分析客运专线18号无砟轨道道岔曲尖轨侧面磨耗在不同阶段对列车运行安全的影响。计算结果表明:随着...
道岔作为线路结构的薄弱环节,其钢轨磨耗直接影响道岔使用寿命以及列车的运行安全。本文基于UM动力学软件,应用车辆-道岔系统耦合动力学分析客运专线18号无砟轨道道岔曲尖轨侧面磨耗在不同阶段对列车运行安全的影响。计算结果表明:随着曲尖轨侧面磨耗量增大,转辙区轮轨相互作用力、脱轨系数及轮重减载率均增大,曲尖轨磨耗量达到4.19 mm时,轮轨作用力及安全系数未超过安全限值。
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关键词
道岔
尖轨侧面磨耗
脱轨系数
车辆-道岔耦合
动力学
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职称材料
板间离缝对高速道岔转辙器区轨道动力响应的影响
被引量:
1
4
作者
王平
李抒效
+2 位作者
闫正
徐井芒
李智恒
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期4946-4955,共10页
为准确研究道岔板结构形式和车辆进岔姿态对板间离缝引起的轨道结构动力响应的影响,针对我国高速铁路18号单开道岔,基于车辆-轨道耦合动力学理论,考虑道岔区多钢轨与道岔板的柔性变形,建立含砂浆层离缝的车辆-板式无砟道岔刚柔耦合动力...
为准确研究道岔板结构形式和车辆进岔姿态对板间离缝引起的轨道结构动力响应的影响,针对我国高速铁路18号单开道岔,基于车辆-轨道耦合动力学理论,考虑道岔区多钢轨与道岔板的柔性变形,建立含砂浆层离缝的车辆-板式无砟道岔刚柔耦合动力学模型,分析板间离缝对钢轨与道岔板垂向位移与加速度的影响,对高速道岔无砟轨道养护维修提供指导建议。研究结果表明:板端离缝是对轨道结构受力变形最不利的离缝型式;当板端砂浆离缝高度为0~1.00 mm时,钢轨和道岔板垂向位移以及道岔板垂向加速度随离缝高度的增加而增大,且在离缝高度从0 mm增加到0.50 mm时有较大的突变,故在实际工程中应尽量避免离缝高度超过0.50 mm,当板端砂浆离缝高度大于1.00 mm时,道岔板处于脱空状态;对于板端砂浆层离缝,随着行车速度的提高,钢轨和道岔板的垂向位移逐渐减小,道岔板垂向加速度逐渐增大。
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关键词
高速
道岔
板间离缝
车辆
-
道岔
刚柔
耦合
模型
动态力学特性
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职称材料
基于UM的重载铁路18号道岔动力特性分析
被引量:
3
5
作者
孙晓博
《兰州工业学院学报》
2020年第6期41-44,共4页
以18号固定辙叉式道岔为研究对象,利用多体动力学软件UM建立C80车辆模型和18号固定辙叉式道岔模型,然后在UM simulation中进行耦合,生成车辆-道岔耦合动力学模型.通过模拟得到车辆经过道岔时的动力响应,包括轮轨的相互作用、钢轨的振动...
以18号固定辙叉式道岔为研究对象,利用多体动力学软件UM建立C80车辆模型和18号固定辙叉式道岔模型,然后在UM simulation中进行耦合,生成车辆-道岔耦合动力学模型.通过模拟得到车辆经过道岔时的动力响应,包括轮轨的相互作用、钢轨的振动加速度和位移.结果表明:在车辆进入道岔时,轮轨的相互作用在转辙区主要为横向作用,钢轨横移量最大,在辙叉区主要为垂向作用,钢轨垂向位移最大;在辙叉区还存在有害空间,轮轨垂向力瞬间降到0,轮子出现瞬间悬空状态;当车辆经过道岔时,轮轨冲击突然变大,使钢轨产生较大的横向加速度和垂向加速度.
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关键词
UM多体动力学
18号
道岔
车辆-道岔耦合
动力学模型
动力响应
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职称材料
钢岔枕振动特性及结构优化研究
被引量:
2
6
作者
王树国
易强
+1 位作者
王猛
王璞
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第17期18-24,共7页
列车荷载作用下钢岔枕振动过大从而导致其稳定性较差,为了提高钢岔枕在道岔中的适用性,从振动特性和列车荷载作用下结构动态响应两个方面分析钢岔枕几何参数及扣件、道床刚度对钢岔枕振动的影响规律,探明影响钢岔枕振动的关键因素并提...
列车荷载作用下钢岔枕振动过大从而导致其稳定性较差,为了提高钢岔枕在道岔中的适用性,从振动特性和列车荷载作用下结构动态响应两个方面分析钢岔枕几何参数及扣件、道床刚度对钢岔枕振动的影响规律,探明影响钢岔枕振动的关键因素并提出结构优化建议。研究结果表明,由于钢岔枕截面具有开口特征,使得结构刚度较低,容易出现截面扭转变形以及翘曲,通过增加钢岔枕底板的厚度,增大钢岔枕截面刚度,可有效控制由截面变形引起的钢岔枕振动响应。此外钢岔枕振动响应与扣件刚度和枕下道床刚度密切相关,相邻轨枕位置轨下动刚度的不均匀特征可形成钢岔枕-混凝土岔枕共振。为实现动刚度均匀化,可根据岔枕的质量设计合理的扣件刚度以及枕下支撑刚度,从而降低钢岔枕振动响应。最后基于车辆-道岔动力学耦合模型验证钢岔枕结构参数以及扣件刚度优化后的减振效果。
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关键词
钢岔枕
振动
结构优化
车辆-道岔耦合
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职称材料
题名
钢轨波磨对高速车辆-道岔系统动力性能的影响
被引量:
2
1
作者
李智恒
闫正
李抒效
徐井芒
王平
机构
西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室
西南交通大学土木工程学院
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期4596-4609,共14页
基金
国家自然基金科学基金资助项目(52122810,51978586,51778542)
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划项目(J2021G013,P2021T013)
+1 种基金
铁科院集团公司科研开发计划项目(2021YJ022)
四川省杰出青年科技人才项目(2020JDJQ0033)。
文摘
为研究钢轨波磨对高速车辆-道岔系统动力学性能的影响,建立高速车辆-道岔刚柔耦合动力学模型,考虑道岔区多钢轨的柔性变形,通过数值模拟来描述钢轨表面波磨;考虑钢轨波磨的分布相位、波长、波深及通过速度等影响因素,重点分析道岔区波磨工况下轮轨垂向力和车辆部件垂向振动的变化规律。研究结果表明:在尖轨顶宽40 mm处,当钢轨波磨处于波深时变率最大的相位时,尖轨侧轮轨垂向力最大;道岔区波磨会缩短轮载过渡段长度;当波长为150 mm、波深达到0.08 mm时,尖轨侧车轮在轮载过渡段完全减载,出现瞬间轮轨分离现象;轮轨垂向力、车辆轴箱垂向振动加速度最大值与波长呈负相关,与波深、速度呈正相关。
关键词
高速
道岔
钢轨波磨
车辆
-
道岔
刚柔
耦合
模型
轮轨动态相互作用
轮载过渡
Keywords
high
-
speed turnout
rail corrugation
vehicle
-
turnout coupled rigid and flexible model
wheel
-
rail dynamic interaction
wheel load transition
分类号
U213.6 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
钢轨件磨耗状态下高速道岔达速运行适应性研究
被引量:
4
2
作者
王璞
王树国
杨东升
司道林
机构
中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2021年第19期12-17,共6页
基金
国家自然科学基金(51808557,51878661)
中国铁路总公司科技研究开发计划重大课题(K2018J020)。
文摘
对实际运营条件下高速道岔钢轨磨耗廓形进行了测试。基于实测数据建立了高速车辆-道岔耦合动力学计算模型,对现行速度条件下岔区钢轨件磨耗对列车过岔动力性能的影响进行了仿真分析,进而对磨耗状态下高速道岔达速运行的适应性进行了探究。结果表明:长期运营条件下,高速道岔尖轨、基本轨、翼轨、心轨均出现了不同程度的磨耗,导致轨头廓形及钢轨件之间的相对位置关系较初始状态发生了较为明显的变化;钢轨磨耗状态下列车进岔时所产生的轮轨冲击作用提前了,转辙器区轮载过渡规律发生了明显的改变,列车通过辙叉区时轮轨的相互作用及安全性参数均增加,列车进岔后轮对蛇行运动趋势增大,导致出岔后发生轮缘接触,轮对及车辆振动也呈加剧的趋势,随着磨耗程度的加深,列车过岔时轮轨磨耗发展速率逐渐减缓,道岔钢轨磨耗发展呈逐渐收敛的趋势;道岔钢轨磨耗状态下,列车过岔速度的提升进一步压缩安全和疲劳性能裕量,并且会改变道岔钢轨件磨耗发展的收敛趋势。磨耗状态下高速道岔虽能适应达速运行条件,但需重点关注钢轨件的进一步磨耗和部件伤损加速的情况。
关键词
高速
道岔
钢轨磨耗
车辆-道岔耦合
动力学
速度提升
适应性分析
Keywords
high
-
speed turnout
rail wear
vehicle
-
turnout coupled dynamics
speed up
adaptability analysis
分类号
U213.2 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
道岔尖轨磨耗对列车运行安全的影响
被引量:
7
3
作者
张文仁
机构
广州铁路(集团)公司工务处
出处
《铁道建筑》
北大核心
2016年第11期117-119,136,共4页
基金
中国铁路总公司科技研究开发计划(Z2015-G002)
文摘
道岔作为线路结构的薄弱环节,其钢轨磨耗直接影响道岔使用寿命以及列车的运行安全。本文基于UM动力学软件,应用车辆-道岔系统耦合动力学分析客运专线18号无砟轨道道岔曲尖轨侧面磨耗在不同阶段对列车运行安全的影响。计算结果表明:随着曲尖轨侧面磨耗量增大,转辙区轮轨相互作用力、脱轨系数及轮重减载率均增大,曲尖轨磨耗量达到4.19 mm时,轮轨作用力及安全系数未超过安全限值。
关键词
道岔
尖轨侧面磨耗
脱轨系数
车辆-道岔耦合
动力学
Keywords
Turnout
The side wear of switch rail
Derailment coefficient
Vehicle
-
turnout coupling dynamics
分类号
U213.6 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
板间离缝对高速道岔转辙器区轨道动力响应的影响
被引量:
1
4
作者
王平
李抒效
闫正
徐井芒
李智恒
机构
西南交通大学土木工程学院
西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期4946-4955,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(52122810,51978586,51778542)
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划项目(J2021G013,P2021T013)
+1 种基金
铁科院集团公司科研开发计划项目(2021YJ022)
四川省杰出青年科技人才项目(2020JDJQ0033)。
文摘
为准确研究道岔板结构形式和车辆进岔姿态对板间离缝引起的轨道结构动力响应的影响,针对我国高速铁路18号单开道岔,基于车辆-轨道耦合动力学理论,考虑道岔区多钢轨与道岔板的柔性变形,建立含砂浆层离缝的车辆-板式无砟道岔刚柔耦合动力学模型,分析板间离缝对钢轨与道岔板垂向位移与加速度的影响,对高速道岔无砟轨道养护维修提供指导建议。研究结果表明:板端离缝是对轨道结构受力变形最不利的离缝型式;当板端砂浆离缝高度为0~1.00 mm时,钢轨和道岔板垂向位移以及道岔板垂向加速度随离缝高度的增加而增大,且在离缝高度从0 mm增加到0.50 mm时有较大的突变,故在实际工程中应尽量避免离缝高度超过0.50 mm,当板端砂浆离缝高度大于1.00 mm时,道岔板处于脱空状态;对于板端砂浆层离缝,随着行车速度的提高,钢轨和道岔板的垂向位移逐渐减小,道岔板垂向加速度逐渐增大。
关键词
高速
道岔
板间离缝
车辆
-
道岔
刚柔
耦合
模型
动态力学特性
Keywords
high
-
speed railway turnout
debonding between layers
vehicle
-
turnout coupled rigid and flexible model
dynamic mechanical properties
分类号
U213.6 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
基于UM的重载铁路18号道岔动力特性分析
被引量:
3
5
作者
孙晓博
机构
兰州交通大学土木工程学院
出处
《兰州工业学院学报》
2020年第6期41-44,共4页
文摘
以18号固定辙叉式道岔为研究对象,利用多体动力学软件UM建立C80车辆模型和18号固定辙叉式道岔模型,然后在UM simulation中进行耦合,生成车辆-道岔耦合动力学模型.通过模拟得到车辆经过道岔时的动力响应,包括轮轨的相互作用、钢轨的振动加速度和位移.结果表明:在车辆进入道岔时,轮轨的相互作用在转辙区主要为横向作用,钢轨横移量最大,在辙叉区主要为垂向作用,钢轨垂向位移最大;在辙叉区还存在有害空间,轮轨垂向力瞬间降到0,轮子出现瞬间悬空状态;当车辆经过道岔时,轮轨冲击突然变大,使钢轨产生较大的横向加速度和垂向加速度.
关键词
UM多体动力学
18号
道岔
车辆-道岔耦合
动力学模型
动力响应
Keywords
Um multi
-
body dynamics
No.18 turnout
vehicle turnout coupling dynamic model
dynamic response
分类号
U213.6 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
钢岔枕振动特性及结构优化研究
被引量:
2
6
作者
王树国
易强
王猛
王璞
机构
中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第17期18-24,共7页
基金
中国铁道科学研究院集团有限公司院基金课题(2020YJ118)
国家自然科学基金面上项目(51878661)。
文摘
列车荷载作用下钢岔枕振动过大从而导致其稳定性较差,为了提高钢岔枕在道岔中的适用性,从振动特性和列车荷载作用下结构动态响应两个方面分析钢岔枕几何参数及扣件、道床刚度对钢岔枕振动的影响规律,探明影响钢岔枕振动的关键因素并提出结构优化建议。研究结果表明,由于钢岔枕截面具有开口特征,使得结构刚度较低,容易出现截面扭转变形以及翘曲,通过增加钢岔枕底板的厚度,增大钢岔枕截面刚度,可有效控制由截面变形引起的钢岔枕振动响应。此外钢岔枕振动响应与扣件刚度和枕下道床刚度密切相关,相邻轨枕位置轨下动刚度的不均匀特征可形成钢岔枕-混凝土岔枕共振。为实现动刚度均匀化,可根据岔枕的质量设计合理的扣件刚度以及枕下支撑刚度,从而降低钢岔枕振动响应。最后基于车辆-道岔动力学耦合模型验证钢岔枕结构参数以及扣件刚度优化后的减振效果。
关键词
钢岔枕
振动
结构优化
车辆-道岔耦合
Keywords
steel switch sleeper
vibration
structural optimization
vehicle
-
switch coupling
分类号
U213.6 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
钢轨波磨对高速车辆-道岔系统动力性能的影响
李智恒
闫正
李抒效
徐井芒
王平
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
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职称材料
2
钢轨件磨耗状态下高速道岔达速运行适应性研究
王璞
王树国
杨东升
司道林
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2021
4
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职称材料
3
道岔尖轨磨耗对列车运行安全的影响
张文仁
《铁道建筑》
北大核心
2016
7
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职称材料
4
板间离缝对高速道岔转辙器区轨道动力响应的影响
王平
李抒效
闫正
徐井芒
李智恒
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
5
基于UM的重载铁路18号道岔动力特性分析
孙晓博
《兰州工业学院学报》
2020
3
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职称材料
6
钢岔枕振动特性及结构优化研究
王树国
易强
王猛
王璞
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
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