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基于点云配准与最近邻搜索的钢轨磨耗测量方法
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作者 曾杉 王文斌 +3 位作者 尹太军 彭建川 刘艳彩 张杰 《燕山大学学报》 北大核心 2025年第1期55-65,共11页
提出了基于点云配准和最邻近搜索的方法,以解决钢轨轨腰处钢印噪声导致的轨顶磨耗测量点识别误差较大的问题,并成功实现了钢轨垂直和侧面磨耗点的自动定位。首先,通过坐标系旋转和点云滤波等预处理技术,以钢轨轮廓作为数据单元,获取有... 提出了基于点云配准和最邻近搜索的方法,以解决钢轨轨腰处钢印噪声导致的轨顶磨耗测量点识别误差较大的问题,并成功实现了钢轨垂直和侧面磨耗点的自动定位。首先,通过坐标系旋转和点云滤波等预处理技术,以钢轨轮廓作为数据单元,获取有效的钢轨配准数据。接着,采用非线性拟合方法拟合轨腰圆弧的圆心,以此作为基准点进行任意状态下的点云初步粗配准。对于在轨腰处出现钢印编号的实际测量情况,采用了轨顶与轨腰点云的ICP加权精配准方案,实现测量轮廓与标准轮廓的精确重合。最后,根据钢轨磨耗计量办法,以标准钢轨轮廓指定位置坐标线为基准线,在配准后的点云数据中,通过最邻近搜索的方法寻找距离基准线最近的坐标,从而精确定位磨耗测量点的位置。实验结果表明,该方法能高效且精确地提取钢轨磨耗测量点。文章最后以三维图的方式展示磨耗测量点与标准轮廓的对比,其特征点提取的标准偏差小于0.1 mm,最大偏差小于0.3 mm。 展开更多
关键词 钢轨磨耗 点云预处理 加权点云配准 最近邻搜索
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地铁线路钢轨磨耗预测及演变规律
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作者 刘增华 温炳光 +2 位作者 李林 李伟 温泽峰 《铁道建筑》 北大核心 2025年第7期51-56,共6页
以国内某地铁线路为依托建立地铁车辆动力学模型,考虑了九种实测车轮型面,结合HertzFastSim算法、Tγ/A-磨损率函数、钢轨型面平滑与更新策略对钢轨磨耗演变进行了研究,建立钢轨磨耗预测模型,并对比分析了CHN60和60N两种钢轨廓形在半径R... 以国内某地铁线路为依托建立地铁车辆动力学模型,考虑了九种实测车轮型面,结合HertzFastSim算法、Tγ/A-磨损率函数、钢轨型面平滑与更新策略对钢轨磨耗演变进行了研究,建立钢轨磨耗预测模型,并对比分析了CHN60和60N两种钢轨廓形在半径R=300、800 m曲线段以及直线段的磨耗演变规律。结果表明:相同通过总质量下,外轨磨耗大于内轨,且外轨更倾向于发生侧面磨耗,内轨以及直线段钢轨主要表现为轨顶磨耗;随着曲线半径减小,内外轨磨耗均有所增大,尤其是在小半径曲线外轨上,随着磨耗进程的推进,外轨轨侧磨耗形状逐渐贴合于轮缘形状,侧面磨耗较为严重;对于R=300 m曲线,CHN60钢轨可显著降低钢轨侧面磨耗深度,当车辆通过总质量为100 Mt时,60N钢轨的侧面磨耗为CHN60钢轨的3.78倍;对于R=800 m曲线段和直线段,60N钢轨可以一定程度降低钢轨侧面磨耗深度和磨耗面积。 展开更多
关键词 地铁 钢轨磨耗预测模型 小半径曲线 侧面磨耗 钢轨廓形
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基于人工神经网络的地铁空间线形与钢轨磨耗关联关系预测方法
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作者 张洪 帅蔚晨 +3 位作者 张鹏飞 王怀东 宋立忠 罗锟 《振动与冲击》 北大核心 2025年第15期163-173,共11页
地铁空间线形显著影响钢轨磨耗,如果能在选线阶段即考虑空间线形对钢轨磨耗的影响,从而优化线路方案,则可从源头上降低钢轨磨耗。然而,可行的线路方案有无穷多种,在选线阶段需设计大量的方案进行比选分析,现有通过建立仿真模型计算钢轨... 地铁空间线形显著影响钢轨磨耗,如果能在选线阶段即考虑空间线形对钢轨磨耗的影响,从而优化线路方案,则可从源头上降低钢轨磨耗。然而,可行的线路方案有无穷多种,在选线阶段需设计大量的方案进行比选分析,现有通过建立仿真模型计算钢轨磨耗的方式需耗费大量时间,显著影响设计效率,计算时长难以接受。对此,引入人工神经网络,发掘地铁空间线形与钢轨磨耗的关联关系,实现对不同地铁空间线形下钢轨磨耗的高效、准确预测。首先,以地铁A型车为原型建立钢轨磨耗计算模型,分析不同空间线形参数对内、外钢轨磨耗的影响并建立样本数据集;然后,基于分析结果建立考虑圆曲线半径、圆曲线长、缓和曲线长、坡度、坡度代数差、超高的钢轨磨耗预测神经网络模型,并提出基于Sobol分析的模型结构优化方法;最后,通过样本数据训练,建立地铁空间线形与钢轨磨耗的映射关系。研究结果表明:对于内、外钢轨,相同线形参数具有不同影响,对于内轨磨耗,缓和曲线长、圆曲线半径、超高为主要影响参数,对于外轨磨耗,圆曲线半径为主要影响参数,并且影响程度远高于其余线形参数;可根据地铁空间线形参数准确预测钢轨磨耗,内、外轨磨耗预测精度分别可达到98.11%、97.02%;通过Sobol分析优化模型结构,可提高模型预测准确度,内、外轨磨耗预测精度分别可提高7.14%和26.29%。 展开更多
关键词 地铁选线 钢轨磨耗 神经网络 Sobol算法 敏感性分析
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实测轮轨蠕滑曲线对钢轨磨耗影响分析
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作者 王平 宋娟 +2 位作者 杨春凯 安博洋 陈嵘 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1034-1042,共9页
轮轨蠕滑曲线会影响轮轨动态相互作用,进而影响钢轨磨耗,为研究实测轮轨蠕滑曲线对钢轨磨耗的影响,首先,基于最小二乘法获得适用于Polach模型和修改FASTSIM算法的参数,模拟40~400 km/h行车速度范围内的实测蠕滑曲线;随后,在SIMPACK软件... 轮轨蠕滑曲线会影响轮轨动态相互作用,进而影响钢轨磨耗,为研究实测轮轨蠕滑曲线对钢轨磨耗的影响,首先,基于最小二乘法获得适用于Polach模型和修改FASTSIM算法的参数,模拟40~400 km/h行车速度范围内的实测蠕滑曲线;随后,在SIMPACK软件中建立车辆系统动力学模型,并通过Polach模型测得实测蠕滑曲线;最后,采用Kik-Piotrowski模型和修改的FASTSIM算法进行轮轨非赫兹滚动接触计算,并结合USFD磨耗模型预测钢轨磨耗,对比了理想与实测蠕滑曲线条件下钢轨磨耗的差异.研究表明:理想蠕滑曲线条件下钢轨磨耗深度明显大于实测蠕滑曲线下的结果,随着车辆通过次数的增加,理想条件下钢轨磨耗分布范围更大,内外轨磨耗分布范围分别为实测蠕滑曲线的1.5倍和1.3倍;摩擦系数和磨耗率显著影响钢轨磨耗大小及磨耗分布情况,故在车辆动力学仿真和钢轨磨耗计算中有必要考虑实测轮轨蠕滑曲线;形成了确定实测蠕滑曲线参数的前处理程序,可服务于车辆动力学仿真和钢轨磨耗计算,可以有效指导现场进行钢轨打磨等养护维修工作. 展开更多
关键词 蠕滑曲线 数值模拟 车辆系统动力学模型 钢轨磨耗 接触斑
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基于GM(1,1)-IPSO-BP的重载铁路小半径曲线钢轨磨耗预测方法
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作者 张斌 高玉祥 +2 位作者 陈再刚 王开云 时瑾 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期115-122,131,共9页
为实现重载铁路小半径曲线段钢轨磨耗量的精准预测,提出一种非等间距灰色模型GM(1,1)与改进粒子群算法(IPSO)优化BP神经网络相结合的钢轨磨耗预测方法。首先,根据积分原理优化GM(1,1)非等间距模型的背景值计算方法,基于改进的模型得到... 为实现重载铁路小半径曲线段钢轨磨耗量的精准预测,提出一种非等间距灰色模型GM(1,1)与改进粒子群算法(IPSO)优化BP神经网络相结合的钢轨磨耗预测方法。首先,根据积分原理优化GM(1,1)非等间距模型的背景值计算方法,基于改进的模型得到实测磨耗序列的初步预测结果;然后,利用IPSO算法对BP神经网络的权值和阈值进行自动寻优,对GM(1,1)模型初步预测序列的残差进行校正;最后,将优化后的两种模型组合构建基于GM(1,1)-IPSO-BP的重载铁路小半径曲线地段钢轨磨耗量预测模型。以某重载铁路桥上半径400 m曲线为例,利用长期的磨耗监测数据进行方法的适用性分析,研究结果表明:GM(1,1)-IPSO-BP模型克服了磨耗数据的非线性、随机性特征对计算结果的影响,预测精度优于单独使用GM(1,1)、IPSO-BP模型;背景值优化后的GM(1,1)模型预测准确性更可靠;IPSO优化算法提高了BP神经网络计算的精度和速度;预测结果和实测数据之间的相对误差不大于4%;在预测区间上的绝对误差小于0.4 mm,运用该方法能够较准确地得到钢轨磨耗的发展规律。研究结果可为重载铁路小半径曲线钢轨的精准维修和科学使用提供参考。 展开更多
关键词 钢轨磨耗 GM(1 1)模型 小半径曲线 BP神经网络 重载铁路 粒子群算法
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基于改进半径约束圆拟合方法的钢轨磨耗检测
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作者 罗卿莉 陈志远 +3 位作者 张书缤 石德斌 谭兆 甘俊 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期38-44,共7页
研究目的:钢轨磨耗检测是保证轨道质量,确保轨道系统安全运行的重要手段。传统钢轨检测方法依赖于人工使用特定的测量仪器来测量钢轨的轮廓,进而得到钢轨磨耗,耗费大量人力物力。基于结构光的非接触式测量方法可以快速、高效地对钢轨轮... 研究目的:钢轨磨耗检测是保证轨道质量,确保轨道系统安全运行的重要手段。传统钢轨检测方法依赖于人工使用特定的测量仪器来测量钢轨的轮廓,进而得到钢轨磨耗,耗费大量人力物力。基于结构光的非接触式测量方法可以快速、高效地对钢轨轮廓进行实时测量、磨耗计算,其检测效率高,安全性强,具有十分广阔的应用前景。研究结论:(1)利用离群点去除算法可有效地去除线结构光下采样得到的钢轨轮廓噪声;(2)利用插值算法结合60 kg钢轨自身结构比例特点可对钢轨轮廓进行精确分割;(3)采用基于半径约束的圆拟合算法提取测量件圆心坐标效果良好;(4)磨耗检测试验结果表明,采用本文的钢轨磨耗检测方法后,钢轨总磨耗均方根误差为0.08 mm,可满足钢轨磨耗检测的要求;(5)本研究成果可为轨道交通的运营维护提供一定参考。 展开更多
关键词 钢轨磨耗检测 线结构光 轮廓匹配 半径约束
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准池铁路小半径曲线钢轨磨耗防治措施
7
作者 周杰 《铁道建筑》 北大核心 2024年第9期41-46,共6页
为了对准池铁路小半径曲线钢轨磨耗进行防治,本文首先利用UM软件建立三车编组C80货车模型,利用ANSYS软件建立柔性轨道模型,联合创建基于contact程序的钢轨磨耗模型。选取神池南特大桥上行线K177+050.438—K178+951.984曲线段,计算不同... 为了对准池铁路小半径曲线钢轨磨耗进行防治,本文首先利用UM软件建立三车编组C80货车模型,利用ANSYS软件建立柔性轨道模型,联合创建基于contact程序的钢轨磨耗模型。选取神池南特大桥上行线K177+050.438—K178+951.984曲线段,计算不同超高、摩擦因数、轨底坡下的钢轨磨耗,进而提出小半径曲线线路参数改善方案并进行验证。结果表明:本文建立的钢轨磨耗模型计算结果与实测结果相差较小,模型合理;曲线段的超高、摩擦因数及轨底坡对钢轨磨耗分布和幅值都有影响,其中超高和轨底坡的影响更为显著;准池铁路小半径曲线段轨道超高设为40 mm,内轨轨底坡设为1/20,外轨轨底坡设为1/30,可以有效缓解其钢轨磨耗。 展开更多
关键词 重载铁路 钢轨磨耗 数值模拟 超高 轨底坡 摩擦因数
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钢轨磨耗动态测量中激光光条中心的快速提取 被引量:25
8
作者 孙军华 王恒 +1 位作者 刘震 张广军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期690-696,共7页
针对钢轨磨耗动态测量中激光光条中心快速精确提取的问题,提出一种卡尔曼滤波和Hessian矩阵相结合的激光光条中心快速提取方法。首先,利用卡尔曼滤波实时预测钢轨磨耗动态测量中激光光条在图像中所在区域;然后,在预测的激光光条区域内,... 针对钢轨磨耗动态测量中激光光条中心快速精确提取的问题,提出一种卡尔曼滤波和Hessian矩阵相结合的激光光条中心快速提取方法。首先,利用卡尔曼滤波实时预测钢轨磨耗动态测量中激光光条在图像中所在区域;然后,在预测的激光光条区域内,逐行搜索图像灰度最大点,将该灰度最大点作为激光光条图像中心的初始位置,在激光光条图像中心初始位置处利用Hessian矩阵计算得到光条中心的亚像素图像坐标;最终实现在激光光条区域内光条亚像素图像中心的快速提取。该方法显著减少了搜索区域及高斯卷积的数目,提高了激光光条中心提取的鲁棒性及速度。实验结果表明,在保证激光光条提取精度的前提下,每帧提取时间可达到1.6 ms。 展开更多
关键词 钢轨磨耗 动态测量 光条提取 区域预测 卡尔曼滤波
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基于动态模板的钢轨磨耗测量方法研究 被引量:20
9
作者 郑树彬 柴晓冬 +1 位作者 安小雪 李立明 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期7-12,共6页
对CCD摄像机拍摄的钢轨表面轮廓测量光带进行图像处理,获得单个像素宽的二值化钢轨横截面轮廓;将结构光平面方程与摄像机投影矩阵相结合,对钢轨横截面轮廓进行三维重建,提取钢轨轮廓线中轨腰圆弧段圆心和轨头下端点2个特征点的世界坐标... 对CCD摄像机拍摄的钢轨表面轮廓测量光带进行图像处理,获得单个像素宽的二值化钢轨横截面轮廓;将结构光平面方程与摄像机投影矩阵相结合,对钢轨横截面轮廓进行三维重建,提取钢轨轮廓线中轨腰圆弧段圆心和轨头下端点2个特征点的世界坐标值;由2个特征点和钢轨上任意不与这两点共线的点以及标准钢轨横截面轮廓的空间几何关系动态生成标准模板;将钢轨实测轮廓和动态生成的标准模板轮廓的坐标映射到测量坐标系下,对比计算获得钢轨磨耗值。实验室验证结果表明:该方法能快速、准确地动态生成钢轨横截面轮廓模板,实现钢轨磨耗的高精度测量,且测量结果具有良好的重复性和稳定性。 展开更多
关键词 钢轨磨耗 测量方法 钢轨横截面 轮廓 动态模板 特征点
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基于结构光视觉的钢轨磨耗测量方法 被引量:27
10
作者 孙军华 王伟华 +1 位作者 刘震 张广军 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1026-1029,共4页
分析了基于结构光视觉的钢轨磨耗测量原理,提出一种钢轨磨耗车载动态测量方法.结构光视觉传感器安装在列车底部,测量钢轨内侧横断面轮廓.以钢轨轨腰轮廓作为测量基准,利用最近点迭代(ICP,Iterative Closest Point)算法确定光平面测量坐... 分析了基于结构光视觉的钢轨磨耗测量原理,提出一种钢轨磨耗车载动态测量方法.结构光视觉传感器安装在列车底部,测量钢轨内侧横断面轮廓.以钢轨轨腰轮廓作为测量基准,利用最近点迭代(ICP,Iterative Closest Point)算法确定光平面测量坐标系到设计坐标系的旋转矩阵和平移向量,将测量轮廓与设计轮廓对齐,在此基础上计算磨耗值.与已有的方法相比,该方法无需单独设置用于基准测量的视觉传感器,采用同一传感器实现了基准测量和磨耗测量,有效降低了系统成本,操作性强,且无需进行多传感器的全局校准,保证了测量精度.实验结果表明:该钢轨磨耗测量方法具有较好的重复性精度. 展开更多
关键词 钢轨磨耗 结构光 基准对齐 最近点迭代匹配
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钢轨磨耗动态测量结构光条纹中心提取算法 被引量:20
11
作者 王伟华 孙军华 +1 位作者 刘震 张广军 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期87-90,共4页
针对钢轨磨耗结构光动态测量中结构光条纹中心提取的实时性问题,提出一种新的序列图像中结构光条纹中心的快速提取算法。以上一帧图像中提取的钢轨条纹中心作为条纹中心的初始位置,首先对初始位置进行校正,以补偿传感器振动所带来的图... 针对钢轨磨耗结构光动态测量中结构光条纹中心提取的实时性问题,提出一种新的序列图像中结构光条纹中心的快速提取算法。以上一帧图像中提取的钢轨条纹中心作为条纹中心的初始位置,首先对初始位置进行校正,以补偿传感器振动所带来的图像中条纹纵向变化,然后在法向方向上使用灰度质心法计算得到条纹中心的近似值,通过在近似值点计算单点Hessian矩阵获得条纹中心的亚像素精确位置。实验表明,该方法速度快、精度高,有效解决了基于结构光视觉的钢轨磨耗动态测量中条纹中心的实时精确提取问题。 展开更多
关键词 钢轨磨耗 机器视觉 结构光 光条中心 HESSIAN矩阵
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重载铁路钢轨磨耗演变过程的数值模拟 被引量:25
12
作者 王璞 高亮 蔡小培 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期70-75,共6页
建立重载铁路钢轨磨耗演变的数值仿真模型。基于UM软件建立货车-轨道耦合动力模型,对减振楔块、心盘等细部构件精细建模,采用多点-面接触模型模拟部件间各种接触摩擦,并充分考虑部件间隙。基于Hertz理论及FASTSIM算法进行轮轨接触计算;... 建立重载铁路钢轨磨耗演变的数值仿真模型。基于UM软件建立货车-轨道耦合动力模型,对减振楔块、心盘等细部构件精细建模,采用多点-面接触模型模拟部件间各种接触摩擦,并充分考虑部件间隙。基于Hertz理论及FASTSIM算法进行轮轨接触计算;基于Specht材料磨损模型进行钢轨磨耗计算,根据磨损程度采用不同磨耗系数。针对各种车型和通过速度,开展多工况计算并设置权重因子,模拟线路实际行车条件。为提高数值计算稳定性,基于累积磨耗深度更新钢轨型面;基于磨耗演变模型研究重载铁路不同地段钢轨磨耗的发展规律。结果表明:曲线地段钢轨磨耗比直线地段严重;曲线外轨侧磨明显,内轨磨耗相对较轻,主要分布在轨头中部,外轨磨耗大于内轨;圆曲线地段外轨磨耗强于缓和曲线地段,而内轨磨耗弱于缓和曲线地段;直线地段左右钢轨磨耗相差不大,均主要分布在轨头中部。 展开更多
关键词 重载铁路 钢轨磨耗演变 车辆-轨道耦合动力学 轮轨滚动接触 数值模拟
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钢轨磨耗预测模型及其算法的优化 被引量:11
13
作者 许玉德 魏恺 +1 位作者 孙小辉 陈睿颖 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期48-53,共6页
基于车辆—轨道动力学仿真、轮轨非Hertz滚动接触模型和钢轨材料磨损模型建立钢轨磨耗预测模型;针对用传统算法计算钢轨磨耗所得到的钢轨型面有"毛刺"的现象,提出根据接触斑离散网格边界存在的法向力扩展离散区域的优化算法,... 基于车辆—轨道动力学仿真、轮轨非Hertz滚动接触模型和钢轨材料磨损模型建立钢轨磨耗预测模型;针对用传统算法计算钢轨磨耗所得到的钢轨型面有"毛刺"的现象,提出根据接触斑离散网格边界存在的法向力扩展离散区域的优化算法,使离散区域总是能覆盖全部的接触斑,消除了"毛刺"现象,并且计算得到钢轨接触区域的参数与传统算法的较为接近,验证了优化算法的可靠性和准确性。以某重载铁路曲线段为例,采用给出的钢轨磨耗预测模型及优化算法预测钢轨的磨耗量,并将外轨圆曲线中点处钢轨磨耗量的预测结果与实测结果相比,结果表明:由优化算法计算得到的钢轨型面更加平滑,预测值与实测值的吻合程度高。 展开更多
关键词 钢轨磨耗 车辆与轨道耦合动力学 轮轨接触 非Hertz接触 网格离散 优化算法
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减振轨道形式对地铁曲线上钢轨磨耗影响的仿真 被引量:6
14
作者 沈建文 高亮 +1 位作者 戴春阳 辛涛 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期38-43,共6页
针对地铁线路普遍存在的钢轨磨耗现象,运用Simpack数值模拟虚拟样机技术和有限元软件Abaqus,建立地铁车辆轨道耦合动力学模型,针对车辆行驶于4种减振轨道曲线线路时,对轮轨磨耗、减振器扣件地段加密措施、梯形轨枕枕下刚度和参振质量调... 针对地铁线路普遍存在的钢轨磨耗现象,运用Simpack数值模拟虚拟样机技术和有限元软件Abaqus,建立地铁车辆轨道耦合动力学模型,针对车辆行驶于4种减振轨道曲线线路时,对轮轨磨耗、减振器扣件地段加密措施、梯形轨枕枕下刚度和参振质量调整措施进行了仿真模拟计算分析.结果表明:对于抑制钢轨波磨,板下减振和枕下减振方式在小曲线半径曲线地段使用效果要优于既有刚度和间距条件下的减振器扣件和Vanguard扣件;对于抑制钢轨侧磨,板下减振和枕下减振方式的效果也相对较好;减振器扣件间距加密措施、梯形轨枕枕下刚度及参振质量的增加,对减磨有一定作用. 展开更多
关键词 钢轨磨耗 减磨措施 动力仿真 减振轨道 曲线线路
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地铁运营条件与线路参数对曲线钢轨磨耗的影响 被引量:9
15
作者 戴春阳 胡华锋 +1 位作者 高亮 辛涛 《都市快轨交通》 2011年第5期6-10,共5页
运用Simpack数值模拟虚拟样机技术软件,建立地铁车辆轨道耦合动力学模型;针对车辆行驶于不同运营条件下和不同曲线参数线路时对钢轨磨耗的影响,进行仿真模拟计算分析。基于模型和计算工况,在抑制和减缓钢轨磨耗方面,采取比最高运营速度... 运用Simpack数值模拟虚拟样机技术软件,建立地铁车辆轨道耦合动力学模型;针对车辆行驶于不同运营条件下和不同曲线参数线路时对钢轨磨耗的影响,进行仿真模拟计算分析。基于模型和计算工况,在抑制和减缓钢轨磨耗方面,采取比最高运营速度略低的行车速度为宜,一定量的踏面涂油措施有助于减缓钢轨波磨的程度,曲线半径越大越好,超高比平衡超高略低为宜,轨底坡在小半径曲线地段应适当增加。 展开更多
关键词 城市轨道交通 钢轨磨耗 减磨措施 动力仿真 曲线线路 地铁运营 Simpack软件
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基于轮轨接触的高速铁路钢轨磨耗量 被引量:8
16
作者 徐会杰 刘启宾 +1 位作者 彭华 朱柏铖 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期44-49,共6页
为预测高速铁路钢轨的磨耗量,建立了轨道结构静力学有限元模型和动力分析模型,基于Archard磨耗理论从曲线半径、行车速度、轮轨横移量3个角度计算分析了钢轨磨耗量,利用垂直磨耗深度0.5mm的磨耗量为界反算出通过总质量.计算结果表明:... 为预测高速铁路钢轨的磨耗量,建立了轨道结构静力学有限元模型和动力分析模型,基于Archard磨耗理论从曲线半径、行车速度、轮轨横移量3个角度计算分析了钢轨磨耗量,利用垂直磨耗深度0.5mm的磨耗量为界反算出通过总质量.计算结果表明:曲线地段钢轨磨耗较为严重,垂直磨耗深度为0.5mm时,直线上通过的总质量为45.9~60.0 Mt,曲线上通过仅为22.9~29.9Mr;相同曲线半径条件下,单轮作用下的接触斑处钢轨磨耗量随着行车速度提高而增大;相同速度和曲线半径下,钢轨磨耗量随着轮轨横移量增大而增大. 展开更多
关键词 高速铁路 轮轨接触 蠕滑率 钢轨磨耗 曲线半径 通过总质量
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钢轨磨耗演变预测模型研究 被引量:24
17
作者 孙宇 翟婉明 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1-9,共9页
建立一种可计算沿钢轨纵向和横向三维分布的钢轨磨耗演化预测模型,利用车辆-轨道耦合动力学计算轮轨动态相互作用;基于Kalker非Hertz滚动接触理论进行轮轨滚动接触分析;选用Braghin磨耗模型计算材料磨耗;使用局部加权回归散点平滑法对... 建立一种可计算沿钢轨纵向和横向三维分布的钢轨磨耗演化预测模型,利用车辆-轨道耦合动力学计算轮轨动态相互作用;基于Kalker非Hertz滚动接触理论进行轮轨滚动接触分析;选用Braghin磨耗模型计算材料磨耗;使用局部加权回归散点平滑法对计算的钢轨型面进行平滑处理。运用该模型计算分析CRH3型动车组以300km/h速度在Ⅰ型板式无砟轨道直线段运行时钢轨磨耗的演变形态。结果表明:钢轨光带沿轨道纵向几乎是平直的,光带宽度约为20mm;随着通过车辆数目的逐渐增加,钢轨的磨耗速率先减小后增大;钢轨磨耗后,轮轨接触点在钢轨上的分布集中于磨耗区边缘的两个狭窄区域;在线路初始运营阶段,钢轨磨耗对轮轨横向力的影响大于其对轮轨垂向力的影响。 展开更多
关键词 钢轨磨耗 数值仿真 车辆-轨道耦合动力学 轮轨滚动接触 三维分布
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车载非接触式钢轨磨耗测量方法研究及应用 被引量:10
18
作者 王昊 王胜春 +2 位作者 潘大海 蒋曙光 赵鑫欣 《铁道建筑》 北大核心 2017年第12期97-101,共5页
车载非接触式钢轨磨耗测量方法基于激光摄像三角测量原理,利用安装在列车转向架端头的图像采集设备获取钢轨断面结构光图像,将其传输至图像处理单元进行图像预处理、图像匹配、坐标转换,得到钢轨轮廓的实测值,并与标准轨进行比对得出钢... 车载非接触式钢轨磨耗测量方法基于激光摄像三角测量原理,利用安装在列车转向架端头的图像采集设备获取钢轨断面结构光图像,将其传输至图像处理单元进行图像预处理、图像匹配、坐标转换,得到钢轨轮廓的实测值,并与标准轨进行比对得出钢轨的实测磨耗值。采用该方法对京承铁路、宝成铁路、成昆铁路、大秦重载铁路等线路进行了多次线上试验,结果表明,测量结果的重复性误差低于0.2 mm,满足现场作业要求。 展开更多
关键词 轨道检测 非接触式测量 试验研究 钢轨磨耗 图像处理 激光摄像 结构光
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基于二维激光位移传感器和遗传算法的钢轨磨耗动态检测系统 被引量:13
19
作者 杨强 林建辉 +1 位作者 丁建明 农汉彪 《中国铁路》 2012年第6期85-88,共4页
介绍钢轨磨耗动态检测原理,提出基于二维激光位移传感器的钢轨磨耗动态检测方法。钢轨磨耗动态检测系统采用车载形式安装在检测车构架上,车辆走行过程中实时检测钢轨磨耗参数;在数据后处理中,利用遗传算法对轨腰和轨底之间的特征圆进行... 介绍钢轨磨耗动态检测原理,提出基于二维激光位移传感器的钢轨磨耗动态检测方法。钢轨磨耗动态检测系统采用车载形式安装在检测车构架上,车辆走行过程中实时检测钢轨磨耗参数;在数据后处理中,利用遗传算法对轨腰和轨底之间的特征圆进行拟合,减小了由于车辆振动引入的拟合误差。钢轨磨耗动态检测系统已在国内地铁检测车中得到应用,检测精度满足用户要求。 展开更多
关键词 钢轨磨耗 二维激光位移传感器 遗传算法 动态检测
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便携式钢轨磨耗自动检测系统 被引量:8
20
作者 孟佳 高晓蓉 《中国铁路》 北大核心 2005年第7期57-59,共3页
钢轨头部的磨耗值是决定钢轨伤损最主要的参数之一。采用光取断面法对钢轨磨耗进行自动检测,阐述系统的检测原理、硬件和软件组成并利用计算机图像处理技术对钢轨断面图像进行处理和检测,得出钢轨磨耗值,并给出系统的误差来源。
关键词 钢轨外形 光取断面法 图像分割 细化 磨耗 自动检测系统 钢轨磨耗 计算机图像处理技术 便携式 钢轨伤损
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