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基于谱几何法的车辆-轨道结构频域振动分析
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作者 吴神花 雷晓燕 余翠英 《振动与冲击》 北大核心 2025年第12期101-109,共9页
为研究车辆-轨道结构全频域振动问题,基于谱几何法构建了车辆-无砟轨道结构耦合系统动力学模型与算法,应用Rayleigh-Ritz法推导了轨道结构谱几何单元刚度矩阵、阻尼矩阵、质量矩阵、单元之间的耦合虚拟弹簧刚度矩阵及轮轨耦合刚度矩阵,... 为研究车辆-轨道结构全频域振动问题,基于谱几何法构建了车辆-无砟轨道结构耦合系统动力学模型与算法,应用Rayleigh-Ritz法推导了轨道结构谱几何单元刚度矩阵、阻尼矩阵、质量矩阵、单元之间的耦合虚拟弹簧刚度矩阵及轮轨耦合刚度矩阵,求解了车辆-轨道结构耦合系统动力学谱几何法方程,得到了车辆-轨道结构全频域内振动响应,分析了轨道结构单元尺寸对收敛性和计算效率的影响,讨论了钢轨、轨道板、底座板虚拟弹簧刚度系数取值范围。通过与有限元法对比,验证了谱几何法的正确性和高效性。作为应用实例,分析了在轨道随机不平顺激励下车辆-轨道结构耦合系统的振动响应。研究结果表明:在保证计算精度的前提下,谱几何法可以采用大的轨道结构单元尺寸计算,而有限元法的轨道结构单元尺寸更小,因此谱几何法的计算效率远大于有限元法的;当轨道结构单元尺寸取3.25 m和6.50 m时,谱几何法的计算效率较高,可作为谱几何法分析车辆-轨道结构耦合系统动力学问题的参考单元尺寸;钢轨、轨道板、底座板虚拟弹簧刚度的合理取值为大于或等于其对应构件抗弯刚度的10~5倍;车体、转向架位移幅频曲线交替出现众多峰值和谷值,为车辆系统四个轮对间轨道不平顺激励相位差所致;车体、转向架垂向位移幅频曲线谷值处频率分别对应车辆“定距滤波”和“轴距滤波”频率。研究成果为求解全频域内车辆-轨道结构耦合系统动力学问题提供了另一种高效、精确的数值方法,为车辆-轨道结构系统减振分析和设计提供技术支撑。 展开更多
关键词 谱几何法 车辆-轨道结构耦合系统 无砟轨道结构 全频域 虚拟弹簧
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周期性多层有砟轨道结构的复能带分析及弹性波调控
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作者 郭文杰 翟玉柳 +1 位作者 罗文俊 洪显 《铁道学报》 北大核心 2025年第2期122-130,共9页
多层有砟轨道结构是典型的周期结构,研究其内弹性波传播与衰减特性对于轨道结构振动控制具有显著意义。建立周期性3层有砟轨道结构弹性波分析模型,提出一种基于虚拟弹簧模型和能量泛函变分原理的复能带特性求解方法。与既有研究结果对比... 多层有砟轨道结构是典型的周期结构,研究其内弹性波传播与衰减特性对于轨道结构振动控制具有显著意义。建立周期性3层有砟轨道结构弹性波分析模型,提出一种基于虚拟弹簧模型和能量泛函变分原理的复能带特性求解方法。与既有研究结果对比,验证了本文方法的准确性,通过复能带分析揭示阻尼对弹性波传播与衰减的影响机理,阐明动力吸振器对轨道结构中弹性波的调控机制。研究为周期结构弹性波分析与调控提供新的求解思路及理论支撑。 展开更多
关键词 多层有砟轨道结构 复能带 带隙特性 弹性波 吸振器
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地铁周期轨道结构振动带隙研究
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作者 雷开云 缪林昌 +3 位作者 郑海忠 肖鹏 伍鹏腾 卢铭辉 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第2期39-43,56,共6页
为研究周期性地铁道床轨道结构的带隙特性,将钢轨和道床板视为欧拉梁,建立地铁周期轨道结构振动带隙计算模型,并基于声子晶体带隙基本计算方法:传递矩阵法和有限元法求得其带隙范围并分析轨道结构参数对其带隙特性的影响。结果表明:使... 为研究周期性地铁道床轨道结构的带隙特性,将钢轨和道床板视为欧拉梁,建立地铁周期轨道结构振动带隙计算模型,并基于声子晶体带隙基本计算方法:传递矩阵法和有限元法求得其带隙范围并分析轨道结构参数对其带隙特性的影响。结果表明:使用传递矩阵法和有限元法可以有效准确地计算出地铁周期轨道结构的带隙特性,其中传递矩阵法计算结果显示在0~500 Hz范围内,周期性普通整体道床轨道结构存在一条带隙,为0~194 Hz;有限元法计算结果显示带隙范围为0~193.7 Hz,同时所计算传输曲线也显示其在0~193.7 Hz范围内具有明显衰减。扣件间距、刚度和板下支撑刚度都会对带隙产生影响,带隙宽度随着扣件间距和板下支撑刚度的增加而逐渐减小,而扣件刚度的增加则会使带隙宽度增加,需要选取合适的扣件及间距用以对轨道结构进行有效的减振。 展开更多
关键词 振动与波 地铁周期轨道结构 声子晶体 传递矩阵法 有限元法 振动带隙
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基于综合检测车的轨道结构健康状态评价指标体系构建
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作者 张梓鸿 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第10期72-78,共7页
[目的]构建基于综合检测车的城市轨道交通轨道结构健康状态评价指标体系,实现对城市轨道交通轨道结构健康状态的科学评价,以期为轨道结构维护和管理提供科学依据。[方法]基于综合检测车检测能力,开展针对轨道结构健康状态影响因素的文... [目的]构建基于综合检测车的城市轨道交通轨道结构健康状态评价指标体系,实现对城市轨道交通轨道结构健康状态的科学评价,以期为轨道结构维护和管理提供科学依据。[方法]基于综合检测车检测能力,开展针对轨道结构健康状态影响因素的文献、标准规范和现场调研;遵循科学性、完备性、可操作性、层次性及可更新性等原则,初步形成包含6个一级和40个二级评价指标的城市轨道交通轨道结构健康状态评价指标体系;通过问卷调查对初步形成的评价指标体系进行调整优化,最终确立基于综合检测车的轨道结构健康状态评价体系。[结果及结论]所构建的轨道结构健康状态评价指标体系,有效融合既有学术成果、标准规范和行业共识、专家智慧,可为城市轨道交通轨道结构健康状态的评价提供技术支持,为轨道结构的维护管理提供决策依据。 展开更多
关键词 城市轨道交通 综合检测车 轨道结构 健康状态 评价体系
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400km/h高速铁路轨道结构力学行为研究
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作者 闫子权 马登科 +2 位作者 梁晨 肖俊恒 江成 《中国铁路》 北大核心 2025年第6期34-41,共8页
在更高速度等级高速铁路关键技术中,轨道结构力学行为是影响系统服役可靠性和列车安全平稳运营的核心因素之一。研究聚焦高速铁路无砟轨道结构,考虑强非线性/频变性关键参数,发展适用于400km/h高速铁路的新型轮轨接触模型,构建高速铁路... 在更高速度等级高速铁路关键技术中,轨道结构力学行为是影响系统服役可靠性和列车安全平稳运营的核心因素之一。研究聚焦高速铁路无砟轨道结构,考虑强非线性/频变性关键参数,发展适用于400km/h高速铁路的新型轮轨接触模型,构建高速铁路车辆-轨道-桥梁耦合系统精细化仿真分析模型,揭示400km/h高速铁路轨道结构力学行为的响应机理。研究结果表明,轨道系统动力响应存在明显的层状分布特征和振动衰减现象,其中钢轨至弹条的振动传递率在共振频率区间内高于100%。当列车运行速度从350 km/h升至400km/h时,轨道结构荷载变形和振动响应的各项指标增加5%~10%,且结构振动响应对速度的敏感性普遍大于荷载变形,特别是列车运行速度提升会大幅增加弹条二阶共振效应,从而诱发更大的弹条疲劳伤损。 展开更多
关键词 400km/h高速铁路 无砟轨道结构 力学行为 振动传递特性 弹条振动
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城轨轨道结构病害室内试验模拟与识别方法研究
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作者 刘潇 王少林 +4 位作者 闫宇智 丁德云 刘敏 姜博龙 陈万里 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期2333-2345,共13页
城市轨道交通轨道结构的安全性、可靠性和稳定性是保障正常运营的关键要素。为有效应对轨道结构病害带来的安全挑战,开展高效、精准的轨道结构异常状态识别研究是行业的技术趋势。针对3种轨道结构形式,采用激振设备模拟列车荷载,开展实... 城市轨道交通轨道结构的安全性、可靠性和稳定性是保障正常运营的关键要素。为有效应对轨道结构病害带来的安全挑战,开展高效、精准的轨道结构异常状态识别研究是行业的技术趋势。针对3种轨道结构形式,采用激振设备模拟列车荷载,开展实验室内病害模拟试验,模拟扣件失效、断轨、钢弹簧失效、剪力铰失效等4种轨道结构病害,获得了不同病害下钢轨和道床振动加速度响应;分析不同轨道结构病害表现的时域和频域特征。以加速度时域和频域数据作为输入参数,基于一维卷积神经网络算法,建立了轨道结构病害识别模型,基于ReduceLROnPlateau改进学习率调节策略,形成了可动态衰减和膨胀的学习率调节机制。研究结果表明:钢轨和道床振动加速度时域和频域特征均可反应轨道结构病害特征;病害识别模型推理时间短,鲁棒性高,能有效规避局部最优问题,可对4类轨道结构病害进行快速精准识别;频域数据集的识别精度优于时域数据集,在采用钢轨加速度、道床加速度、钢轨与道床加速度叠加情况下,识别精度分别为99.7%、100%、100%;在SNR=7 dB的噪声干扰下,频域模型依然能保证90%的预测准确率。研究显示了轨道结构病害识别模型的有效性,可为工程中轨道结构病害识别提供一种技术参考方法。 展开更多
关键词 轨道结构病害 实验室试验 一维卷积神经网络 识别方法 学习率调节
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铁路路基变形对无砟轨道结构影响研究综述 被引量:5
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作者 崔旭浩 郑强 +3 位作者 刘永琨 吕欣乐 刘子安 魏泓基 《中国铁路》 北大核心 2024年第4期49-56,共8页
随着我国铁路事业飞速发展,铁路路基在长期服役过程中的变形问题及其对轨道结构力学行为的影响日益受到关注。对近年来的相关研究进展进行总结,分析铁路路基变形的主要原因,包括自然因素和人为因素;系统梳理路基变形对轨道力学行为的影... 随着我国铁路事业飞速发展,铁路路基在长期服役过程中的变形问题及其对轨道结构力学行为的影响日益受到关注。对近年来的相关研究进展进行总结,分析铁路路基变形的主要原因,包括自然因素和人为因素;系统梳理路基变形对轨道力学行为的影响,如路基变形对轨道结构变形、车轨耦合振动及轨道结构的损伤劣化的影响研究现状;分析指出当前研究面临的挑战,并对未来在智能监测与预警系统、精准高效的数值仿真技术等方面的研究趋势进行展望。 展开更多
关键词 铁路路基变形 轨道结构 动力响应 损伤劣化
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CRTSⅡ型板式无砟轨道结构层间界面损伤演化研究 被引量:3
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作者 王军 卢朝辉 张玄一 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期112-124,共13页
为更准确模拟CRTSⅡ型轨道板与CA砂浆层间界面损伤行为,基于简化指数型内聚力模型表征界面非线性拉力-位移关系,推导混合模式下指数型内聚力模型表达式,并通过相关试验数据验证模型的正确性。基于提出的混合模式指数型内聚力模型,建立... 为更准确模拟CRTSⅡ型轨道板与CA砂浆层间界面损伤行为,基于简化指数型内聚力模型表征界面非线性拉力-位移关系,推导混合模式下指数型内聚力模型表达式,并通过相关试验数据验证模型的正确性。基于提出的混合模式指数型内聚力模型,建立考虑层间和板间损伤的CRTSⅡ型板式无砟轨道有限元模型。考虑窄接缝完全损伤病害,分析层间离缝长度、整体温升和正温度梯度对CRTSⅡ型板式无砟轨道结构上拱变形、接缝应力和界面损伤的影响规律。研究结果表明:提出的混合模式指数型内聚力模型可以准确模拟界面Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅰ+Ⅱ混合型断裂行为;窄接缝完全损伤后,在正温度作用下轨道板间接缝处的上拱变形最大,且界面损伤以接缝为中心向两边扩展并逐渐减小;接缝压应力随整体温升和正温度梯度的增加线性增大;当离缝长度为10个扣件间距,在整体温升40℃作用下界面会产生开裂;考虑夏季高温天气,为防止轨道板上拱变形过大,层间离缝长度应控制在5个扣件间距以内。 展开更多
关键词 CRTSⅡ型板式无砟轨道结构 层间离缝 混合模式指数型内聚力模型 窄接缝损伤 上拱变形
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三维周期有砟轨道结构弹性波传播特性及波叠加法试验验证
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作者 耿明婧 赵才友 +3 位作者 张鑫浩 汪叶舟 易强 王平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期45-55,共11页
为探究高速铁路有砟轨道结构中的弹性波波动行为,基于周期结构理论,采用广义平面波展开法,建立包含道砟在内的三维周期有砟轨道结构模型。然后,进行波叠加法的推导,从试验的角度反演弹性波的传播规律,验证三维轨道模型的正确性。在此基... 为探究高速铁路有砟轨道结构中的弹性波波动行为,基于周期结构理论,采用广义平面波展开法,建立包含道砟在内的三维周期有砟轨道结构模型。然后,进行波叠加法的推导,从试验的角度反演弹性波的传播规律,验证三维轨道模型的正确性。在此基础上,计算并分析结构的能带分布以及道砟结构参数对轨道结构弹性波传播的影响。结果表明:广义平面波解析法与波叠加试验方法得到的能带分布结果基本吻合,所采用的方法正确可靠;三维有砟轨道低频阶段存在0~62,63~138,160~169和181~224 Hz共4个局域共振带隙;道砟对轨道结构频散特性的影响主要集中在低频阶段,提高道砟剪切刚度会增强结构在带隙频段内的衰减能力,剪切刚度从50 kN·mm^(-1)增至90 kN·mm^(-1),频带隙的总宽度则从180 Hz减至170 Hz,带隙宽度减小率不断提高;道砟参振质量主要影响2阶、4阶带隙的宽度,单个道砟参振质量考虑为500 kg时低频带隙宽度最大,对振动的衰减量也最大,而当它从500 kg增至800 kg时低频带隙总宽度则减小8.9 Hz。 展开更多
关键词 高速铁路 有砟轨道结构 弹性波 带隙 广义平面波展开法 波叠加法
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高速磁浮维修基地轨道梁连接螺栓松动对轨道结构振动影响的试验研究
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作者 薛懿铭 叶丰 彭龙 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第4期17-21,共5页
[目的]在列车调试过程中,高速磁浮维修基地钢制轨道梁可能因其特有的构造特性而产生较大振动,进而引发螺栓松动问题。此现象可能会导致轨道梁振动特性发生变化,而车轨耦合系统参数的变动又可能诱发列车和轨道的共振,进而对轨道结构造成... [目的]在列车调试过程中,高速磁浮维修基地钢制轨道梁可能因其特有的构造特性而产生较大振动,进而引发螺栓松动问题。此现象可能会导致轨道梁振动特性发生变化,而车轨耦合系统参数的变动又可能诱发列车和轨道的共振,进而对轨道结构造成潜在伤害。因此,需要探究螺栓松动对轨道梁结构振动的影响。[方法]在阐述试验设计方案及原理的基础上,深入探讨了螺栓松动对轨道梁轨道结构模态和动力响应特性的影响。在结构模态方面,分别采用脉冲激励和自然激励方式,对无载状态(即轨道空闲)及有载状态(即轨道被列车占用)下的轨道模态进行测试,利用随机子空间法进行模态辨识,最后通过稳定图分析了螺栓松动对两种状态下轨道模态的影响。在动力响应特性方面,在轨道上施加悬浮激励,螺栓在列车多次悬浮过程中逐渐松动,采集轨道梁的加速度响应信号,并在时域和频域两个方面对其进行了详细分析。[结果及结论]有载状态及无载状态下,螺栓松动均引起了模态频率的下降和振型的变化。在有载状态下,螺栓松动后阻尼比有较明显的增加。在静悬过程中,轨道梁与列车发生了共振,螺栓松动不仅影响了轨道梁的振幅,还改变了轨道梁振动的对称性。 展开更多
关键词 高速磁浮交通 轨道 螺栓松动 轨道结构振动 模态试验
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高速铁路新型轨道结构试验研究
11
作者 李元平 刘磊 +2 位作者 王立乾 孙耿杰 王小铁 《中国铁路》 北大核心 2024年第9期85-92,共8页
我国对于时速300 km及以上高速铁路的有砟轨道缺少运营经验,聚氨酯弹性道床、弹性轨枕、道砟垫等新型轨道结构的适用性、稳定性和可靠性有待进一步试验论证。高速铁路新型轨道结构试验研究,首次在设计速度250 km/h的某高速铁路上建成装... 我国对于时速300 km及以上高速铁路的有砟轨道缺少运营经验,聚氨酯弹性道床、弹性轨枕、道砟垫等新型轨道结构的适用性、稳定性和可靠性有待进一步试验论证。高速铁路新型轨道结构试验研究,首次在设计速度250 km/h的某高速铁路上建成装配式聚氨酯弹性道床、弹性轨枕、道砟垫等新型轨道结构综合试验段,开展最高速度300 km/h实车试验。阐述高速铁路新型轨道结构试验的设计方案和试验结果,具体包括新型轨道结构系统试验、振动噪声试验、有砟轨道线下基础设施试验、综合接地系统适应性试验等4项内容。试验结果表明:装配式聚氨酯弹性道床、弹性轨枕、道砟垫等新型轨道结构安全可靠,可为设计速度300 km/h及以上高速铁路线路局部有砟轨道达速及跨越活动断裂带线路轨道选型提供技术方案。 展开更多
关键词 高速铁路 有砟轨道 综合试验 新型轨道结构
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弹性支承块轨道结构病害对钢轨竖向位移影响研究
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作者 赵雄 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第S01期37-41,共5页
[目的]弹性支承块轨道结构因其具有较强的减振降噪特性,在城市轨道交通中被广泛应用。但弹性支承块轨道结构病害对钢轨竖向位移影响较大,需对其进行研究,以有效整治该类病害。[方法]弹性支承块轨道结构主要病害为支承块空吊和扣件失效... [目的]弹性支承块轨道结构因其具有较强的减振降噪特性,在城市轨道交通中被广泛应用。但弹性支承块轨道结构病害对钢轨竖向位移影响较大,需对其进行研究,以有效整治该类病害。[方法]弹性支承块轨道结构主要病害为支承块空吊和扣件失效。基于上海轨道交通8号线弹性支承块轨道结构,建立了弹性支承块轨道静力学模型,分析了无缝线路和有缝线路轨道在列车静荷载下支承块空吊、扣件失效对钢轨竖向位移的影响。[结果及结论]支承块空吊病害会对钢轨竖向位移产生较大影响。对于无缝线路,无支承块空吊病害时的钢轨竖向位移为1.441 mm;对于有缝线路,无支承块空吊病害时的钢轨竖向位移为1.530 mm。发生支承块空吊时,随着支承块空吊量的增加,钢轨竖向最大位移先增加后趋于稳定。在扣件完全失效情况下,钢轨竖向位移会随着失效扣件套数的增加而成倍增加,有缝线路钢轨竖向位移比无缝线路的大0.056~1.186 mm。扣件刚度折减越少,对其他位置钢轨竖向位移影响越小。 展开更多
关键词 城市轨道交通 轨道结构 支承块空吊 扣件失效 钢轨竖向位移
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桥上CRTS Ⅱ型板式无砟轨道参数对轨道结构振动响应的影响 被引量:4
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作者 房建 杨敏超 +1 位作者 雷晓燕 练松良 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2125-2132,共8页
列车荷载作用下,轨道结构振动损坏与轨道结构参数关系密切,为研究桥上CRTS Ⅱ型板式无砟轨道结构参数对轨道振动的影响,基于高速列车-CRTSⅡ型板式无砟轨道-桥梁耦合振动有限元分析模型,从时、频域对比分析轨道参数对桥上CRTSⅡ板式轨... 列车荷载作用下,轨道结构振动损坏与轨道结构参数关系密切,为研究桥上CRTS Ⅱ型板式无砟轨道结构参数对轨道振动的影响,基于高速列车-CRTSⅡ型板式无砟轨道-桥梁耦合振动有限元分析模型,从时、频域对比分析轨道参数对桥上CRTSⅡ板式轨道振动特性的影响。研究结果表明:增大钢轨质量与惯性矩可降低轮轨力,采用重型钢轨可降低钢轨振动水平,对降低轮轨噪声具有一定积极意义。钢轨振动水平在1~40 Hz范围内随扣件刚度的增加而减小;但在40~100 Hz范围内,钢轨的振动水平随着扣件刚度增加而略微增大。在40~100 Hz范围内减小扣件的刚度可以减小轨道板、桥梁的振动水平,减振效果随着垫板刚度的减小而增大。随着轨道板厚度增大,钢轨振级在60~250 Hz频率范围内呈减小趋势,在2.5~60 Hz范围内呈增大趋势;轨道板的振级在60 Hz以上的频率范围内随轨道板厚度的增大而减小;桥梁的振级在20 Hz以上的频率范围内随轨道板厚度的增大而减小。 展开更多
关键词 CRTSⅡ型板式无砟轨道 实测轨道不平顺激励 轨道结构振动 轨道结构参数
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路桥过渡段轨道结构的动力性能试验研究 被引量:15
14
作者 练松良 王继军 +1 位作者 杨文忠 刘扬 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期19-24,共6页
路桥过渡段是高速铁路线路的薄弱环节之一,路桥过渡段的轨道结构动力性能也直接影响到列车运行的平稳性。根据高速铁路对路桥过渡段轨道结构动力性能的要求,进行了改变轨下垫层刚度、使用2.8m长轨枕、使用轨枕胶垫和道砟垫、铺设辅助轨... 路桥过渡段是高速铁路线路的薄弱环节之一,路桥过渡段的轨道结构动力性能也直接影响到列车运行的平稳性。根据高速铁路对路桥过渡段轨道结构动力性能的要求,进行了改变轨下垫层刚度、使用2.8m长轨枕、使用轨枕胶垫和道砟垫、铺设辅助轨等7种轨道结构的动力性能试验。试验结果表明,轨下胶垫对改变轨道结构的动力性能作用有限,枕下胶垫和道砟垫能根据需要较为方便地调整轨道结构的整体刚度,2.8m长轨枕和辅助轨对提高轨道结构的整体性具有较大的作用。在动力荷载作用下,桥上道砟的密实度提高较快,从而进一步加大了与路基轨道的刚度差。对于高速铁路,在选择轨道结构时,不仅要考虑轨道刚度的合理值及其匹配,同时还应考虑轨道部件质量的合理分布。 展开更多
关键词 高速铁路 路桥过渡段 轨道结构 动力特性
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基于深度残差网络的轨道结构病害识别 被引量:14
15
作者 侯博文 杨晓 +2 位作者 高亮 肖宏 马帅 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期100-106,共7页
传统的轨道检测方法需要事先对图像进行定位和分割等预处理操作,而定位和分割操作的误差又会直接干扰到后续的分类识别,多环节误差叠加,使得识别准确率低。同时,传统检测方法还需要理想的背景环境,当背景环境或结构类型发生改变时,其算... 传统的轨道检测方法需要事先对图像进行定位和分割等预处理操作,而定位和分割操作的误差又会直接干扰到后续的分类识别,多环节误差叠加,使得识别准确率低。同时,传统检测方法还需要理想的背景环境,当背景环境或结构类型发生改变时,其算法不再适用,不具备良好的鲁棒性。因此,提出一种基于深度残差网络的轨道结构病害检测方法,该方法不需要对原始图像进行预处理,同时深度残差网络以其更深的层数和更复杂的网络结构可以高效提取出各类轨道结构图像的特征并进行分类识别。以某客货共线线路隧道的钢轨踏面、钢轨扣件和支承块图像建立数据库,通过迁移学习的方式在数据库上训练网络模型,实现对钢轨、扣件及支承块三种轨道结构的病害识别,识别准确率高达98.51%。在此基础上,从识别准确率、损失函数值等方面对深度残差网络在轨道结构病害识别中的应用效果进行对比、分析,验证方法的有效性。 展开更多
关键词 轨道结构 病害识别 深度残差网络 迁移学习
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基于TRIZ理论的低频减振轨道结构研究 被引量:11
16
作者 杨吉忠 颜华 +3 位作者 魏永幸 郑小艳 袁志刚 蔡成标 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2015年第4期60-64,共5页
研究目的:针对常规浮置板轨道结构会放大低频振动的现象,基于发明问题解决理论(TRIZ)的思想和方法,利用发明原理、流分析等工具,提出低频减振轨道结构方案,并对部分方案进行数值仿真验证。研究结论:(1)利用空间分离原理,提出"分离... 研究目的:针对常规浮置板轨道结构会放大低频振动的现象,基于发明问题解决理论(TRIZ)的思想和方法,利用发明原理、流分析等工具,提出低频减振轨道结构方案,并对部分方案进行数值仿真验证。研究结论:(1)利用空间分离原理,提出"分离式"轨道板结构,可克服"刚度既要低,又要大"这个物理矛盾;(2)利用流分析中"结合一个反流"的方法,提出"被动式动力减振"轨道结构,即在轨道板上弹性连接一个附加质量块,通过附加质量块相对于轨道板的反相位振动,可实现在常规浮置板轨道结构固有频率处施加一个反流的目的,从而消除常规浮置板轨道结构会放大低频振动的现象;(3)利用多体系统动力学和有限元技术,建立了车辆-被动式动力减振浮置板轨道结构耦合振动模型,计算结果表明:被动式动力减振浮置板轨道结构可以有效地抑制常规浮置板轨道结构在13 Hz(一阶模态)附近的低频振动,浮置板振动加速度由1.06 m/s^2减小到0.25 m/s^2,降低幅度达76%;(4)本研究结果可供低频减振轨道结构设计参考。 展开更多
关键词 发明问题解决理论 低频 减振 轨道结构 分离原理 流分析
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高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道结构动力特性分析 被引量:17
17
作者 孙璐 段雨芬 +1 位作者 赵磊 张永明 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期406-412,共7页
为了分析京沪高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道结构的动力响应,通过建立无砟轨道结构-下部基础结构动力有限元分析模型,得到了结构前10阶模态和不同列车速度下无砟轨道结构的动力特性.分析结果表明:桥梁上CRTSⅡ型板式无砟轨道结构的自振... 为了分析京沪高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道结构的动力响应,通过建立无砟轨道结构-下部基础结构动力有限元分析模型,得到了结构前10阶模态和不同列车速度下无砟轨道结构的动力特性.分析结果表明:桥梁上CRTSⅡ型板式无砟轨道结构的自振频率都比规范的限值大,说明桥梁有足够的刚度保证列车行驶的安全性和舒适性;桥梁上板式无砟轨道结构的前10阶振型中大部分振型表现为横向扭转,桥梁结构横向刚度相对较小,在实际的高速铁路桥梁结构中应注意桥梁的横向稳定性;无砟轨道结构各个构件的竖向位移、竖向加速度、板底水平拉应力及CA砂浆层竖向压应力均随列车速度的增大而逐渐增大;线下基础结构顶面竖向压应力存在转折变化点. 展开更多
关键词 高速铁路 CRTS Ⅱ型板式无砟轨道结构 模态分析 动力特性
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CRTSⅡ型板式无砟轨道结构的疲劳力学性能分析 被引量:27
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作者 王青 卫军 +1 位作者 董荣珍 徐港 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2014年第5期41-47,共7页
研究目的:目前无砟轨道结构在高速铁路中应用广泛,但对其疲劳问题的研究却并不多见。为了探究路基上CRTSⅡ型无砟轨道结构体系在恒载、温度和列车往复荷载作用下的疲劳力学性能,本文基于等效静力法实现了CRTSⅡ型板式无砟轨道结构的疲... 研究目的:目前无砟轨道结构在高速铁路中应用广泛,但对其疲劳问题的研究却并不多见。为了探究路基上CRTSⅡ型无砟轨道结构体系在恒载、温度和列车往复荷载作用下的疲劳力学性能,本文基于等效静力法实现了CRTSⅡ型板式无砟轨道结构的疲劳力学性能及损伤发展的三维仿真分析,揭示出CRTSⅡ型板式无砟轨道结构体系在运营过程中的经时性能演变规律。研究结论:(1)冬季轨道板大部分区域处于受拉状态,假缝处可能发生开裂损伤;夏季轨道板基本处于受压状态,仅板底假缝附近局部受拉;(2)轨道板、CA砂浆、支承层最大应力随着时间增加而减小,竖向位移差随着时间增加而增大,但都在约20年后趋于稳定;(3)轨道板除假缝(拼缝)位置外基本无严重疲劳损伤,且各条假缝(拼缝)的开裂损伤发展会在5年内趋于稳定,最终各断面的开裂面积比大约稳定在0.7左右;(4)本文可为路基上CRTSⅡ型板式无砟轨道结构体系的设计、维护和维修提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 无砟轨道结构 疲劳性能 等效静力分析
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移动荷载作用下周期支撑轨道结构振动研究 被引量:18
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作者 马龙祥 刘维宁 刘卫丰 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期1-7,共7页
视轨道结构为轨枕(或扣件)周期支撑的无限长周期结构,利用匀速移动谐振荷载作用下周期结构在频域内响应的性质和叠加原理,将求解匀速移动荷载作用下轨道结构振动响应问题的关键转化到在频域内解1个8元一次方程组。运用给出的解析方法对... 视轨道结构为轨枕(或扣件)周期支撑的无限长周期结构,利用匀速移动谐振荷载作用下周期结构在频域内响应的性质和叠加原理,将求解匀速移动荷载作用下轨道结构振动响应问题的关键转化到在频域内解1个8元一次方程组。运用给出的解析方法对移动荷载作用下轨道结构的振动研究表明:在中低速单个移动谐振荷载作用下,钢轨位移频谱的峰值出现在荷载频率附近,且随着荷载速度的增加,频谱峰值变小,峰值位置向轨道固有频率靠近;力群的叠加使钢轨位移的频谱分布加宽;随着移动速度的增加,列车轴荷载下钢轨的位移频谱向高频移动;轨道结构有多个临界速度,提高基础的刚度,可以提高轨道的最小临界速度;基础阻尼能明显减缓轨道结构的强振动。 展开更多
关键词 轨道结构 振动响应 移动荷载 周期结构 钢轨 临界速度 强振动 频域
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季节冻土区夏季轨道结构振动反应现场监测 被引量:8
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作者 朱占元 凌贤长 +2 位作者 张锋 胡庆立 陈士军 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期41-45,共5页
为了研究季节冻土区在无冻土层时列车正常行驶引起的铁路轨道结构振动反应特征与衰减规律,针对哈尔滨-大庆铁路夏季振动反应进行了现场监测.合理定义振动反应加速度特征值,并结合加速度反应时程曲线对钢轨、轨枕、路基和场地振动反应特... 为了研究季节冻土区在无冻土层时列车正常行驶引起的铁路轨道结构振动反应特征与衰减规律,针对哈尔滨-大庆铁路夏季振动反应进行了现场监测.合理定义振动反应加速度特征值,并结合加速度反应时程曲线对钢轨、轨枕、路基和场地振动反应特性取得定量认识,提出用负幂次函数等拟合路基振动反应衰减关系并给出拟合参数;获得列车行驶速度、车辆结构、重载等对钢轨、轨枕、路基的振动反应影响显著,无缝线路列车高速行驶过程中钢轨纵向振动不可忽视且值得深入研究等结论. 展开更多
关键词 季节冻土区 轨道结构振动反应 加速度 现场监测
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