基于钢轨振动响应分析的车轮扁疤检测方法研究 被引量：15

1

作者 史红梅 赵蓉 +1 位作者 余祖俊 朱力强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期24-28,54,共6页

车轮扁疤会影响列车运行舒适性并加速车辆、轨道基础设施部件故障。提出一种基于钢轨振动响应的车轮扁疤动态检测和识别方法。通过建立车辆轨道垂向耦合模型和车轮扁疤模型,计算车轮扁疤作用下的钢轨动态响应。比较了不同轨道不平顺、... 车轮扁疤会影响列车运行舒适性并加速车辆、轨道基础设施部件故障。提出一种基于钢轨振动响应的车轮扁疤动态检测和识别方法。通过建立车辆轨道垂向耦合模型和车轮扁疤模型,计算车轮扁疤作用下的钢轨动态响应。比较了不同轨道不平顺、不同列车运行速度以及不同扁疤深度条件下,对钢轨振动响应进行Hilbert-Huang变换(HHT)和高阶谱分析两种方法的车轮扁疤识别能力。利用HHT中的Hilbert谱可以定性区分正常车轮与有扁疤车轮,但该方法会受到轨道不平顺大小的影响。而利用高阶谱分析方法能够定量判断扁疤深度,且识别能力不受轨道不平顺大小及运行速度影响。研究结果表明,利用钢轨振动响应结合高阶谱分析可以有效检测和识别车轮扁疤。 展开更多

关键词 钢轨振动响应 车轮扁疤 车辆轨道耦合模型 Hilbert谱 高阶谱

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轨道系统钢轨振动衰减率动力测试研究 被引量：10

2

作者 孙晓静 张厚贵 +2 位作者 刘维宁 吴宗臻 杜林林 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2015年第7期34-39,45,共7页

研究目的：钢轨振动衰减率是轨道结构动力分析的重要内容，可反映振动沿钢轨纵向传播的特性。本文采用试验的方法，对比分析剪切型减振器、DTVI：扣件两种轨道结构型式下的钢轨振动衰减率，并进一步分析北京地铁特殊钢轨波磨的成因及整... 研究目的：钢轨振动衰减率是轨道结构动力分析的重要内容，可反映振动沿钢轨纵向传播的特性。本文采用试验的方法，对比分析剪切型减振器、DTVI：扣件两种轨道结构型式下的钢轨振动衰减率，并进一步分析北京地铁特殊钢轨波磨的成因及整治措施。研究结论：（1）在大于400Hz频率范围内，剪切型减振器扣件比DTVI：扣件具有更大的振动衰减率；（2）剪切型减振器扣件在160～250Hz频段的振动衰减率较低，大部分低于0．1dB／m，在该频段不能提供足够的阻尼抑制轮轨相互作用引起的剧烈振动，这是钢轨异常波磨快速发展的主要原因之一；（3）针对性地调节轨道系统振动频率特性以避开轨道共振峰值点，并提高系统动态阻尼抑制钢轨振动，是有效整治异常波磨发展的重要改进措施；（4）本研究成果可为整治北京地铁异常钢轨波磨提供依据。 展开更多

关键词 钢轨振动衰减率 动态阻尼特性 锤击试验 剪切型减振器 钢轨波磨

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曲线轨道参数对钢轨振动衰减率的影响研究 被引量：5

3

作者 刘卫丰 杜林林 刘维宁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期244-251,共8页

建立曲线轨道解析模型,研究扣件刚度、扣件阻尼、扣件间距以及曲线轨道半径对钢轨振动衰减率的影响规律。轨道模型考虑为具有周期性离散支承的曲线Timoshenko梁,在频域内,将曲线钢轨的位移及转角表达为轨道模态的叠加,进而求解固定谐振... 建立曲线轨道解析模型,研究扣件刚度、扣件阻尼、扣件间距以及曲线轨道半径对钢轨振动衰减率的影响规律。轨道模型考虑为具有周期性离散支承的曲线Timoshenko梁,在频域内,将曲线钢轨的位移及转角表达为轨道模态的叠加,进而求解固定谐振荷载作用下曲线轨道的平面内和平面外动力响应。由于此轨道模型为无限周期性结构,将周期性结构理论应用于轨道模型的运动方程,可以在一个基本元内高效地求解轨道的动力响应。利用此模型计算固定谐振荷载作用下曲线钢轨的速度频响函数,据此计算钢轨的振动衰减率。经计算分析可知:在2 000 Hz以内,扣件刚度对钢轨振动衰减率有一定的影响,随着扣件刚度的增加,钢轨振动衰减率增大;对于100 Hz以上频段,扣件阻尼对钢轨振动衰减率有非常显著的影响,增加扣件阻尼可以显著提高钢轨振动衰减率;如果考虑全频段的钢轨振动衰减率,0.6 m扣件间距要优于0.4 m和0.8 m扣件间距;对于铁路轨道或城市轨道交通的轨道,曲线轨道半径变化对钢轨振动衰减率没有影响。 展开更多

关键词 曲线轨道 钢轨振动衰减率 周期性结构理论 轨道参数

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不同弹性扣件下钢轨振动仿真分析 被引量：5

4

作者 吴宪迎 邓君 《现代城市轨道交通》 2013年第4期44-47,51,共5页

建立一般弹性扣件、粘结板式弹性扣件和轨道减振器扣件下的轨道模型,用有限元法模拟分析列车移动荷载作用下,不同扣件刚度、不同行车速度时钢轨的振动和荷载的传递情况。计算结果表明,随着行车速度提高,钢轨振动加剧,扣件支反力增大;随... 建立一般弹性扣件、粘结板式弹性扣件和轨道减振器扣件下的轨道模型,用有限元法模拟分析列车移动荷载作用下,不同扣件刚度、不同行车速度时钢轨的振动和荷载的传递情况。计算结果表明,随着行车速度提高,钢轨振动加剧,扣件支反力增大;随着扣件刚度减小,钢轨振动增加,扣件支反力减小,冲击荷载传递减小。 展开更多

关键词 无砟轨道 扣件 钢轨振动 有限元分析

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扣件刚度对钢轨振动特性的影响研究 被引量：1

5

作者 杭锦 王金朝 王志强 《都市快轨交通》 北大核心 2020年第1期91-97,共7页

准确合理的扣件刚度参数对轨道结构设计至关重要,目前的研究尚未明确扣件刚度和钢轨振动特性之间的关系。依据单自由度隔振系统的计算公式,结合国内某地铁线路实测数据,重点研究现场钢轨垂向和横向的固有频率、振型和振动传递特性,有限... 准确合理的扣件刚度参数对轨道结构设计至关重要,目前的研究尚未明确扣件刚度和钢轨振动特性之间的关系。依据单自由度隔振系统的计算公式,结合国内某地铁线路实测数据,重点研究现场钢轨垂向和横向的固有频率、振型和振动传递特性,有限元仿真和现场锤击测试充分验证了理论计算。在此基础上,通过钢轨整体的共振频率反演得到现场扣件的动刚度。该研究可为轨道减振器的仿真计算和优化设计提供依据。 展开更多

关键词 地铁 扣件刚度 钢轨振动 有限元 锤击测试

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扣件胶垫频变动力性能对钢轨垂向振动特性影响分析 被引量：11

6

作者 王绍华 韦凯 +1 位作者 杨敏婕 胡小刚 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期892-899,共8页

利用配有温度箱的万能力学试验机,结合温频等效原理与WLF方程的分数阶Zener模型,测试与表征Vossloh300钢轨扣件弹性垫板随频率非线性变化的黏弹性动力性能,并基于有限元方法研究考虑胶垫频变特性对钢轨垂向振动及传递衰减的影响规律。... 利用配有温度箱的万能力学试验机,结合温频等效原理与WLF方程的分数阶Zener模型,测试与表征Vossloh300钢轨扣件弹性垫板随频率非线性变化的黏弹性动力性能,并基于有限元方法研究考虑胶垫频变特性对钢轨垂向振动及传递衰减的影响规律。研究结果表明:在双对数坐标系下,扣件胶垫刚度和阻尼系数与频率近似呈线性正相关和负相关。胶垫阻尼频变主要增强中低频范围内的钢轨垂向振动,并能激发出钢轨1阶垂向共振频率;胶垫刚度频变能更准确预测钢轨1阶垂向共振频率;而胶垫频变特性对钢轨pinned-pinned共振频率无影响。考虑胶垫频变特性后,在1阶垂向共振频率以下,钢轨振动在激振点附近快速衰减,超过该频率钢轨振动主要沿钢轨纵向衰减。 展开更多

关键词 扣件胶垫 频变特性 钢轨振动 位移导纳 衰减率

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基于钢轨模态振动的车轮高阶多边形研究 被引量：5

7

作者 李大地 戴焕云 《机车电传动》 北大核心 2018年第2期61-66,共6页

基于线路动力学试验数据,分析了具有高阶规则车轮多边形磨耗车辆转向架各部件振动水平及振动传递关系,给出车轮多边形磨耗引起转向架异常振动典型的频率特征和多边形振动对相邻车轮的影响。基于铁木辛柯梁理论及传递矩阵法,推导转向架... 基于线路动力学试验数据,分析了具有高阶规则车轮多边形磨耗车辆转向架各部件振动水平及振动传递关系,给出车轮多边形磨耗引起转向架异常振动典型的频率特征和多边形振动对相邻车轮的影响。基于铁木辛柯梁理论及传递矩阵法,推导转向架对钢轨作用时两轮对范围内钢轨模态振动方程,分析了钢轨模态振动特性,讨论了边界条件与温度对钢轨模态振动的影响。分析了引起车轮多边形化的振动频率的来源,利用哈大线、武广线的枕跨距离计算得到钢轨第三阶垂向弯曲主频分别与各自车轮多边形振动频率重合,为车轮多边形机理分析提供支撑。 展开更多

关键词 车轮多边形磨耗 频率特征 钢轨模态振动 高速列车

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钢轨调频阻尼器质量分布与性能研究 被引量：1

8

作者 孙志强 孙方遒 +4 位作者 丁德云 郝晨星 李超 蒋朝哲 都娟丽 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3585-3594,共10页

为研究减振块中谐振质量分布对钢轨调频阻尼器动力性能的影响,采用数值仿真与平台试验相结合的方法,对比分析不同谐振质量体分布下的钢轨调频阻尼器在典型频率和钢轨振动衰减率方面的差异,并分别选取2个试验段,采用现场测试的方法对钢... 为研究减振块中谐振质量分布对钢轨调频阻尼器动力性能的影响,采用数值仿真与平台试验相结合的方法,对比分析不同谐振质量体分布下的钢轨调频阻尼器在典型频率和钢轨振动衰减率方面的差异,并分别选取2个试验段,采用现场测试的方法对钢轨调频阻尼器在减振垫浮置板轨道、减振扣件轨道结构下的钢轨振动以及轨旁噪声控制效果进行分析。研究结果表明:减振块中质量体的分布影响减振块的模态频率、有效频段和分频吸振效能,上层质量体及邻近弹性层厚度确定了垂/横向1阶频率,近轨侧弹性层厚度及总质量确定了吸振能力最高的频率。钢轨调频阻尼器的模态频率与试验平台垂向振动衰减率峰值频率和衰减率增加的显著频段一致性较好,可根据模态频率和参振质量比对减振块质量分布进行优化。经平台试验,前十五阶模态参振质量低与高的两款钢轨调频阻尼器安装后,钢轨振动衰减率最大值由安装前的0.53dB/m分别提升至3.54dB/m和4.07dB/m,钢轨垂向振动衰减率分频最大增加率分别为1143%和2023%。由现场测试结果可知,安装调频钢轨阻尼器可降低减振垫浮置板轨道1~1000 Hz频段钢轨振动加速度总级值5.6 dB,降低波磨主频处分频振级2.2~5.8 dB,并有效降低钢轨表面粗糙度发展速度;安装后可降低高等级减振扣件轨道轨旁噪声6.1 dB(A)。研究成果可为钢轨调频阻尼器的结构设计及优化提供参考。 展开更多

关键词 钢轨调频阻尼器 质量分布 钢轨振动衰减率 平台试验 现场测试 钢轨波磨

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软土区地铁不同类型轨道振动测试分析 被引量：5

9

作者 丁智 王永安 +3 位作者 顾晓卫 黄小斌 魏新江 魏纲 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S2期220-223,共4页

软土区地铁隧道结构在列车荷载作用下,工后沉降问题已引起广泛关注,而考虑不均匀沉降下的轨道动力特性实测研究却未见报道。以浙江省某地铁隧道为研究对象,对该隧道两个轨道断面进行了隧道沉降变形观测和钢轨竖向振动测试。基于监测结果... 软土区地铁隧道结构在列车荷载作用下,工后沉降问题已引起广泛关注,而考虑不均匀沉降下的轨道动力特性实测研究却未见报道。以浙江省某地铁隧道为研究对象,对该隧道两个轨道断面进行了隧道沉降变形观测和钢轨竖向振动测试。基于监测结果,分析了两断面沉降变形和振动实测结果的差异,并对软土区地铁轨道型式进行优选分析。研究结果表明:理论模型计算与振动实测结果量值相当,但理论计算模型未考虑不均匀沉降及轨道弯曲效应,较实测值小;钢弹簧浮置板轨道钢轨振级比普通整体式轨道小10 d B;钢弹簧浮置板轨道固有频率较普通整体式轨道低,列车经过时,较早达到振动峰值,列车经过后,较晚恢复平息;整体式轨道振动对周围土体的扰动大于钢弹簧浮置板轨道,因前者沉降值大于后者,沉降值变大又会进一步加大振动影响。为确保良好的运营条件,建议软土区不均匀沉降工况下采用钢弹簧浮置板等减振轨道型式。 展开更多

关键词 软土地区 地铁隧道 不均匀沉降 钢轨振动 现场测试

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基于周期结构原理的无限长钢轨模型分析

10

作者 熊芯 王卫东 《铁道机车车辆》 2002年第3期43-44,47,共3页

基于周期结构原理的钢轨振动模型能够考虑钢轨截面变形对振动的影响 ,本文给出了该模型的理论基础 ,并给出了算例。

关键词 无限长钢轨模型 钢轨振动 周期结构原理 有限元法 轮轨噪声 截面变形

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重庆地铁采用WTMD抑制钢轨波磨及噪声的试验研究 被引量：2

11

作者 林莉 伍强 +4 位作者 李会超 尹学军 李杰 陈常福 吴波波 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1017-1024,共8页

为研究宽频型调谐式钢轨阻尼器(Wide-frequency Tuned Mass Damper,简称WTMD)对抑制波磨和减小车内噪声的效果,基于WTMD设计原理及调频方法,通过前期测试得到钢轨波磨及噪声主频,从而确定WTMD型号,并在重庆地铁1号线双碑至石井坡上行高... 为研究宽频型调谐式钢轨阻尼器(Wide-frequency Tuned Mass Damper,简称WTMD)对抑制波磨和减小车内噪声的效果,基于WTMD设计原理及调频方法,通过前期测试得到钢轨波磨及噪声主频,从而确定WTMD型号,并在重庆地铁1号线双碑至石井坡上行高架桥曲线段进行了安装及现场试验研究,对同一半径(R=545 m)曲线内钢轨安装WTMD区段与未安装WTMD区段进行对比测试,测试结果表明:安装WTMD后可以改善钢轨动力特性,在安装WTMD后车厢内1.5 m处噪声降低7.2 dBA;安装WTMD后钢轨在250~5 000 Hz频带内的阻尼特性得到明显改善,钢轨纵向振动衰减率分别在垂向和横向分别最大提升约28倍(3 150 Hz)和17倍(1 250 Hz);该改造段内钢轨波磨的特征波长为40 mm,433 d跟踪测试结束时未安装WTMD的钢轨表面粗糙度级最大超出TSI 3095:2010限值达28 dB,而安装WTMD段无明显钢轨波磨现象,安装WTMD能够有效抑制钢轨波磨的发展。 展开更多

关键词 钢轨波磨 钢轨振动 噪声 曲线段 宽频型钢轨阻尼器(WTMD)

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高速铁路道岔打磨对钢轨平顺性及轮轨动力学性能的影响 被引量：1

12

作者 龚继军 赵冠闯 +4 位作者 李建辉 庞建平 赵晓斌 魏来 王攀杰 《铁道建筑》 北大核心 2023年第5期39-44,共6页

为提高一高速铁路道岔焊缝处的轨道平顺性,解决列车通过时有异响等问题,分别采用传统垂直打磨机和数控钢轨精磨机对某1/18道岔的焊缝处进行了打磨。通过现场试验,测试了道岔打磨前后线路不平顺及列车通过时的轮轨力和振动加速度。对比... 为提高一高速铁路道岔焊缝处的轨道平顺性,解决列车通过时有异响等问题,分别采用传统垂直打磨机和数控钢轨精磨机对某1/18道岔的焊缝处进行了打磨。通过现场试验,测试了道岔打磨前后线路不平顺及列车通过时的轮轨力和振动加速度。对比打磨后钢轨平顺性和动力学性能的变化,分析两种打磨机的打磨效果及打磨遍数的影响。测试结果表明:两种打磨机均可改善道岔钢轨焊接接头平顺性;打磨后车辆通过时轮轨力、钢轨振动加速度均有所改善,且精磨机的改善效果大幅优于垂磨机;采用精磨机打磨结束后,振动频率3.0~7.0 kHz附近的钢轨振动响应幅值大幅下降,钢轨振动加速度大幅减小。 展开更多

关键词 高速铁路 现场试验 线路平顺性 轮轨力 钢轨振动加速度

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高速铁路调频约束阻尼钢轨的降噪性能 被引量：4

13

作者 王梦 王继军 +1 位作者 刘海涛 刘伟斌 《铁道建筑》 北大核心 2020年第4期59-62,共4页

为研究同时采用约束阻尼降噪和动力吸振2种措施的调频约束阻尼钢轨在高速运营条件下的降噪性能,利用有限元法建立钢轨-吸振器有限元模型,分析了谐振式动力吸振器关键参数对钢轨振动特性的影响,并建立试验段进行实车试验。研究结果表明:... 为研究同时采用约束阻尼降噪和动力吸振2种措施的调频约束阻尼钢轨在高速运营条件下的降噪性能,利用有限元法建立钢轨-吸振器有限元模型,分析了谐振式动力吸振器关键参数对钢轨振动特性的影响,并建立试验段进行实车试验。研究结果表明:谐振式动力吸振器的谐振块质量不宜小于3.0 kg,弹性体弹性模量宜为1.0~3.0 MPa,弹性体阻尼宜为7.5~15.0 kN·s/m;调频约束阻尼系统可在较宽频域内降低钢轨竖向和横向振动,抑制以800~1 400 Hz为主频的高速铁路钢轨振动,在630~1 600 Hz频域降噪效果显著。 展开更多

关键词 高速铁路 降噪 有限元分析 现场测试 钢轨振动 约束阻尼 动力吸振器

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钢轨动力吸振器三维动刚度矩阵测试和应用

14

作者 岳松涛 张林立 圣小珍 《铁道学报》 2025年第4期103-114,共12页

根据钢轨动力吸振器与钢轨的相互作用方式和空间力系简化理论,提出吸振器提供给钢轨的三维动刚度矩阵的定义,基于锤击试验建立确定该矩阵的方法。在锤击试验中测试钢轨特定点之间的频率响应函数,根据频率响应函数得到钢轨质心加速度和... 根据钢轨动力吸振器与钢轨的相互作用方式和空间力系简化理论,提出吸振器提供给钢轨的三维动刚度矩阵的定义,基于锤击试验建立确定该矩阵的方法。在锤击试验中测试钢轨特定点之间的频率响应函数,根据频率响应函数得到钢轨质心加速度和角加速度,再根据动量和动量矩定理建立钢轨的动力学方程,即可一次得到吸振器的全部动刚度(一步方法)。考虑钢轨/吸振器系统的结构对称性,还提出确定吸振器动刚度的分步方法。吸振器测试结果表明,分步方法可以克服某些力-响应之间相干性差带来的问题,优于一步方法。最后根据测定的吸振器动刚度,通过带有钢轨吸振器的无限长周期轨道结构模型,计算钢轨振动衰减率,并分析吸振器对钢轨振动衰减率效果。 展开更多

关键词 钢轨动力吸振器 动刚度 锤击法 钢轨振动 振动衰减率

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客运专线无碴轨道噪声问题探讨 被引量：2

15

作者 陈嵘 王平 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期60-63,共4页

对轮轨噪声问题国内外研究现状、无碴轨道噪声及其降噪措施进行了概述。为了对高速运营条件下的轮轨滚动噪声进行更详细描述和评价,通过对钢轨竖向振动的测量,间接得到轮轨有效不平顺度,再结合声压测量结果,根据有效不平顺度与声压间的... 对轮轨噪声问题国内外研究现状、无碴轨道噪声及其降噪措施进行了概述。为了对高速运营条件下的轮轨滚动噪声进行更详细描述和评价,通过对钢轨竖向振动的测量,间接得到轮轨有效不平顺度,再结合声压测量结果,根据有效不平顺度与声压间的简单关系得到不平顺度对声压的转换函数,合成有效不平顺度与转换函数的组合可用于任何列车速度、任何给定列车轨道系统的噪声辐射谱预测;将车辆噪声和轨道噪声分开进行评估量化,为从车辆与轨道两方面寻求有效控制和降低轮轨噪声的方法奠定基础。 展开更多

关键词 无碴轨道滚动噪声 钢轨竖向振动 有效不平顺 转换函数

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