地铁小半径曲线段非对称轨底坡对钢轨波磨的影响

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作者 孙萍 赵炎南 +2 位作者 张博远 朱利强 刘凯 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第10期53-58,共6页

[目的]合理的轨底坡可改善轮轨匹配关系,有效降低轮轨接触压力和减少轮轨磨耗,但目前鲜有从抑制钢轨波磨的角度进行轨底坡设置研究,也未见小半径曲线段内外轨非对称轨底坡对钢轨波磨影响的研究,为此对上述研究空白展开分析和讨论颇具价... [目的]合理的轨底坡可改善轮轨匹配关系,有效降低轮轨接触压力和减少轮轨磨耗,但目前鲜有从抑制钢轨波磨的角度进行轨底坡设置研究,也未见小半径曲线段内外轨非对称轨底坡对钢轨波磨影响的研究,为此对上述研究空白展开分析和讨论颇具价值和意义。[方法]通过力锤原点导纳测试获取钢轨横垂向位移导纳;基于车辆-轨道耦合多体动力学模型获取列车通过不同内外轨轨底坡配置下的轮轨接触参数,二者相结合计算得到不同轨底坡的钢轨波磨增长率指标;从预防钢轨波磨产生的角度研究轨底坡对钢轨波磨的影响规律。[结果及结论]基于粒子群算法多目标优化方法,得出小半径曲线段最优内外轨轨底坡配置内轨为1/40、外轨为1/22;该配置可实现对钢轨波磨的有效抑制,进而降低环境振动及车内噪声影响。 展开更多

关键词 地铁轨道 轨底坡 钢轨波磨 波磨增长率 多目标优化

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个性化钢轨廓形打磨在北京地铁的应用分析 被引量：3

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作者 时光明 丁明 +1 位作者 袁健 白磊 《城市轨道交通研究》 北大核心 2021年第12期114-116,共3页

在北京地铁6号线草房站—物资学院路站区间选择一段曲线段作为试验段,基于钢轨廓形和车轮踏面数据调查,借助动力学仿真软件计算钢轨打磨最佳设计廓形。在钢轨铣磨和个性化打磨后设置观测点进行定期观测,计算分析钢轨廓形变化、疲劳伤损... 在北京地铁6号线草房站—物资学院路站区间选择一段曲线段作为试验段,基于钢轨廓形和车轮踏面数据调查,借助动力学仿真软件计算钢轨打磨最佳设计廓形。在钢轨铣磨和个性化打磨后设置观测点进行定期观测,计算分析钢轨廓形变化、疲劳伤损发展、波磨发展等情况,对比钢轨铣磨和钢轨廓形打磨的质量效果。试验结果表明:钢轨廓形打磨减缓了钢轨疲劳伤损及波磨的发展速率,将打磨周期从3个月延长至6个月;地铁采用个性化钢轨廓形打磨是合理且必要的。 展开更多

关键词 地铁 钢轨廓形打磨 钢轨波磨

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地铁钢轨焊缝不平顺对轨道系统振动特性影响的实测研究 被引量：2

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作者 方树薇 时光明 +2 位作者 刘可 李嘉宇 姚明昕 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期87-95,共9页

为探究地铁钢轨焊缝不平顺对轨道结构振动特性的影响规律,对0.5 mm焊缝不平顺、0.3 mm焊缝不平顺和无焊缝3种工况进行现场动静态测试,对比了3种工况下轨道部件振动响应的时域、频域以及振动传递特性.研究结果表明:测试区段钢轨焊缝不平... 为探究地铁钢轨焊缝不平顺对轨道结构振动特性的影响规律,对0.5 mm焊缝不平顺、0.3 mm焊缝不平顺和无焊缝3种工况进行现场动静态测试,对比了3种工况下轨道部件振动响应的时域、频域以及振动传递特性.研究结果表明:测试区段钢轨焊缝不平顺超标较严重,下行超标率超过50%,且钢轨焊缝形态不一,致使地铁振动显著增大;3种工况下振动响应自钢轨传递至隧道壁逐渐降低,说明由于轮轨间相互作用致使振动主要发生在车轮和钢轨之间;测试路段铺设弹性长枕,振动响应损失主要发生在轨枕与道床之间,减振效果较好,焊缝不平顺工况振动响应损失较大;钢轨存在焊缝时各测点低频振动增加且频谱成分更丰富,影响人们乘坐的舒适性;与无焊缝工况对比,0.3 mm焊缝不平顺工况和0.5 mm焊缝不平顺工况下各测点振动量值最大增幅分别为25%、650%;建议应重点关注焊缝施工工艺和现场验收过程,严格控制钢轨焊缝不平顺不超过规范规定的0.3 mm限值要求. 展开更多

关键词 地铁 现场测试 振动特性 钢轨焊缝 轨道结构

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铁路60 kg/m钢轨9号直线尖轨道岔服役性能优化研究

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作者 方树薇 丁照华 +2 位作者 赵鹏 骆焱 田春雨 《中国铁路》 北大核心 2025年第3期56-63,共8页

早期铁路60 kg/m钢轨9号直线尖轨道岔病害频繁,养护维修工作量大,亟需提升其服役性能。通过建立道岔三维有限元模型和车辆-道岔耦合动力学模型,从单机牵引的弹性可弯式尖轨转辙器改造、双头螺柱优化、滑床板优化等方面,研究该类型道岔... 早期铁路60 kg/m钢轨9号直线尖轨道岔病害频繁,养护维修工作量大,亟需提升其服役性能。通过建立道岔三维有限元模型和车辆-道岔耦合动力学模型,从单机牵引的弹性可弯式尖轨转辙器改造、双头螺柱优化、滑床板优化等方面,研究该类型道岔服役性能优化方案,并进行上道铺设试验,验证优化方案的可行性。研究结果表明,对于具备无缝化条件的道岔,改造为单机牵引的弹性可弯式尖轨后,可消除辙跟活接头,改善轮轨接触关系;对于不具备无缝化条件的道岔,将既有Q275材质的双头螺柱升级为40Cr材质,可提升其疲劳寿命;采用整体铸造滑床板,并对滑床台面进行不锈钢复合材料处理,可有效规避焊接离散性,显著提升台面耐磨与抗腐蚀性能,从而在长期服役过程中保持摩擦系数,对改善道岔转换特性及延长部件服役寿命有益。研究成果可为解决既有直线尖轨道岔病害、降低养护维修工作量提供参考。 展开更多

关键词 直线尖轨道岔 性能优化 无缝化 耦合动力学模型 铺设试验

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城市轨道交通小半径曲线轨道振动噪声控制应用研究

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作者 刘铁生 张鲁顺 +3 位作者 范建君 秦莹 叶军 田春雨 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第7期86-92,共7页

[目的]近年来城市轨道交通建设受城市规划布局等因素影响,小半径曲线轨道在逐渐增多。为解决小半径曲线轨道振动噪声问题,需要对减振降噪措施及实施效果进行研究。[方法]以北京某城市轨道交通线路小半径曲线轨道为研究对象,运用有限元... [目的]近年来城市轨道交通建设受城市规划布局等因素影响,小半径曲线轨道在逐渐增多。为解决小半径曲线轨道振动噪声问题,需要对减振降噪措施及实施效果进行研究。[方法]以北京某城市轨道交通线路小半径曲线轨道为研究对象,运用有限元和边界元方法分别建立车辆-轨道-桥梁耦合动力学模型和钢轨有限元-边界元声辐射模型。提出小半径曲线轨道振动噪声控制措施——钢轨无缝化及更换高等级减振扣件,并对采取减振降噪措施后的振动加速度及振级进行仿真分析,以检验减振降噪效果。针对列车主要噪声源轮轨噪声,基于钢轨有限元-边界元声辐射模型,计算、分析了钢轨固有频率、振型及声辐射,比较了采取减振降噪措施前后轨旁声辐射情况。[结果及结论]采用钢轨无缝化的振动噪声控制措施后,道床最大振动加速度降低了0.35 m/s^(2),振级最大降低了1.42 dB。采用更换高等级减振扣件的振动噪声控制措施后,道床最大振动加速度降低了1.05 m/s^(2),振级最大降低了7.29 dB。采用振动噪声控制措施后轨旁声压级降低了4.93 dB(A)。 展开更多

关键词 城市轨道交通 小半径曲线轨道 振动噪声 减振扣件 钢轨无缝化

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地铁基础减振地段钢轨异常波磨治理方案研究 被引量：4

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作者 杨广武 郭建平 +2 位作者 彭华 王进 常素良 《都市快轨交通》 北大核心 2023年第4期75-81,共7页

针对地铁线路产生的钢轨异常波磨问题,调研了某地铁线路的钢轨波磨情况以及基本特征,对轨道刚度、钢轨廓形、轨距以及轨道动力特征进行测试,提出钢轨异常波磨的治理思路,并对波磨治理效果进行跟踪测试,提出既有线以及新建地铁线路钢轨... 针对地铁线路产生的钢轨异常波磨问题,调研了某地铁线路的钢轨波磨情况以及基本特征,对轨道刚度、钢轨廓形、轨距以及轨道动力特征进行测试,提出钢轨异常波磨的治理思路,并对波磨治理效果进行跟踪测试,提出既有线以及新建地铁线路钢轨波磨的治理以及预防方案。研究表明:地铁钢轨波磨较为严重,波长在25~100mm之间;轨道垂向刚度、横向刚度整体较弱,钢轨位移大,保持轨距能力差,轮轨关系恶化,在特定频段范围内轮轨振动加剧,从而引起钢轨波磨的产生和发展。通过更换扣件及垫板、轨道精测精调、钢轨打磨措施可以使车内噪声降低5~10 dB,轨面不平顺显著降低,打磨周期延长至1倍以上;既有线路可通过“细调查、调参数、精维修、动态检查”治理钢轨波磨,新建地铁线路应在规划、设计、运营维护、动态验收阶段严格把关,合理采用减振轨道,避免钢轨异常波磨的产生和发展。 展开更多

关键词 地铁线路 钢轨异常波磨 轨道刚度 车内噪声 治理方案

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80 km/h速度条件下地铁隧道内轮轨及车内振动噪声关联性研究 被引量：2

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作者 迟义浩 肖宏 +1 位作者 时光明 张智海 《铁道标准设计》 北大核心 2022年第12期32-37,共6页

为探究地铁列车以80 km/h速度运营下,隧道内轮轨振动噪声与车内振动噪声的关联性,针对北京某地铁线路,利用压电式加速度计、噪声传感器、数据采集分析仪等设备开展系统的振动、噪声测试。从振动加速度时域、频域以及振动加速度级、铅垂... 为探究地铁列车以80 km/h速度运营下,隧道内轮轨振动噪声与车内振动噪声的关联性,针对北京某地铁线路,利用压电式加速度计、噪声传感器、数据采集分析仪等设备开展系统的振动、噪声测试。从振动加速度时域、频域以及振动加速度级、铅垂向Z振级、累计百分之十Z振级、最大Z振级、等效连续A声级等角度对测试数据进行评估与分析,根据测试结果建立轮轨振动噪声与车内振动噪声的关联性。结果表明:车内振动加速度最大值约为道床的1/5;道床与车内的振动响应大致相同,两者的卓越频率均主要集中在300~350 Hz、500~700 Hz,1/3倍频程中心频率均集中在512 Hz附近;轨旁噪声比车内噪声高28~30 dB。 展开更多

关键词 城市轨道交通 轮轨振动噪声 车内振动噪声 关联性 现场试验 评价方法

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地铁轨底坡超差对钢轨磨耗的影响及调整设计 被引量：2

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作者 周光辉 赵磊 +3 位作者 方树薇 蔡小培 郭建平 郑瑞武 《都市快轨交通》 北大核心 2023年第5期93-99,共7页

针对地铁短枕式整体道床曲线段出现的钢轨伤损、轨底坡超差、钢轨异常波磨、车内噪声超标等问题,从调整轨道几何形位、恢复轮轨正常接触状态角度出发,开展轨底坡调整设计研究,制定线路线型优化精调改造方案。首先,开展曲线段短枕式整体... 针对地铁短枕式整体道床曲线段出现的钢轨伤损、轨底坡超差、钢轨异常波磨、车内噪声超标等问题,从调整轨道几何形位、恢复轮轨正常接触状态角度出发,开展轨底坡调整设计研究,制定线路线型优化精调改造方案。首先,开展曲线段短枕式整体道床轨底坡超差测试,结果表明超差率超过95%。其次,通过建立车辆-轨道动力学模型,分析轨底坡对轮轨接触关系及对钢轨磨耗的影响,根据线路轨底坡超差分布情况,开展轨底坡调整和高密度聚乙烯轨下调坡垫板设计研究。最后,通过“调参数、保稳定”方法增大曲线范围扣件横向刚度,并调正轨底坡,轮轨接触及轨道横向刚度显著改善。轨底坡调整前后,钢轨、道床、隧道壁振动加速度均有所下降,光带趋中改善,钢轨横向位移峰值特征值降低20.51%,隧道壁振级降低4.8 dB,车内噪声在630 Hz主频段降低9.52 dB(A),等效声压级降低6.74 dB(A)。 展开更多

关键词 地铁 短枕式整体道床 轨底坡超差 轮轨接触关系 钢轨磨耗 轨下调坡垫板

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基于车体振动与噪声响应的城市轨道交通线路曲线健康状态评定模型 被引量：3

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作者 时光明 白磊 +2 位作者 高培正 袁健 丁明 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第1期70-74,共5页

在城市轨道交通线路中,曲线占比较高,且曲线半径相对较小。准确评估曲线健康状态,对合理利用维修资源、优化安排维修计划具有重要意义。提出了一种新的曲线健康评定模型,利用车体的振动与噪声响应检测数据,构建状态评定指标体系,确定曲... 在城市轨道交通线路中,曲线占比较高,且曲线半径相对较小。准确评估曲线健康状态,对合理利用维修资源、优化安排维修计划具有重要意义。提出了一种新的曲线健康评定模型,利用车体的振动与噪声响应检测数据,构建状态评定指标体系,确定曲线健康指数。该评定模型可实现曲线健康状态的实时性准确评定。通过北京地铁1号线的实际检测数据验证了该模型的有效性。计算结果表明:曲线健康指数可用以全面评定曲线健康状态,能够满足现场管理需求。 展开更多

关键词 城市轨道交通 线路 曲线 健康状态 综合评定模型 车体振动 噪声响应

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三枕捣固装置激扰下有砟轨道振动传递及衰减特性试验研究 被引量：3

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作者 张智海 肖宏 +3 位作者 甘天成 闫公甫 迟义浩 石柱 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期21-31,共11页

大机非稳态捣固作业是新建铁路开通运营前的必备工序,目前尚无研究涉及三枕捣固装置激扰下有砟轨道的振动传递特性。针对此不足,选取某典型新建铁路,开展捣固作业过程中有砟轨道动力响应的现场大型原位试验,并在散体道床内部不同位置埋... 大机非稳态捣固作业是新建铁路开通运营前的必备工序,目前尚无研究涉及三枕捣固装置激扰下有砟轨道的振动传递特性。针对此不足,选取某典型新建铁路,开展捣固作业过程中有砟轨道动力响应的现场大型原位试验,并在散体道床内部不同位置埋设自制的双轴振动加速度传感器,实现道床内部振动水平演变的实时监测。采用小波分析和快速傅里叶变换方法,从时域-频域角度探究了捣固作业过程中轨枕和道床的振动传递及衰减特征,对比分析不同捣固作业次数影响下有砟轨道的吸振能力和耗能特性。研究结果表明:捣固作业过程中存在典型的振动逆向传递现象,会降低道床的承载能力及稳定性;夹持阶段轨枕的主要响应频率为68.7 Hz,约为35 Hz捣镐固定振动频率的2倍;捣固作业过程中轨枕对不同方向振动的敏感程度存在显著差异,捣镐的横向振动分量会激发道床内部更加丰富的振动响应;第三次捣固作业过程中道床的振动水平较低,道砟颗粒破碎概率最小。因此建议在不改变捣固作业时间和其他捣固作业参数的条件下现场进行多次连续捣固作业时,作业次数不宜超过3次,以保证最佳捣固效果。 展开更多

关键词 新建铁路 捣固作业 振动传递机制 振动衰减 捣固次数

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城市轨道交通参数可调覆盖式轨道吸尘装置研究 被引量：2

11

作者 赵旺 吴文海 +1 位作者 毛定邦 李斌 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第3期97-105,共9页

[目的]针对城市轨道交通钢轨打磨后产生的铁屑粉尘难以清除的问题,需结合铁屑粉尘的特性,设计一套能够进行参数调整的覆盖式轨道吸尘装置。[方法]通过分析钢轨打磨铁屑的特性与道床结构,确定轨道吸尘装置设计的可行性与必要性;对该吸尘... [目的]针对城市轨道交通钢轨打磨后产生的铁屑粉尘难以清除的问题,需结合铁屑粉尘的特性,设计一套能够进行参数调整的覆盖式轨道吸尘装置。[方法]通过分析钢轨打磨铁屑的特性与道床结构,确定轨道吸尘装置设计的可行性与必要性;对该吸尘装置的吸口进行设计,采用流体仿真分析吸口宽度和离地间隙对吸尘系统风压、风量及功率的影响,并对比不同参数下的风量与风压;根据灰尘的运动模型和有效沉降因素对集尘箱结构进行优化,提高其集尘效果,并通过流体仿真验证其有效性;根据设计参数建立轨道吸尘小模型装置,并通过不同尺寸试验物料、不同离地间隙进行对比试验。[结果及结论]吸口宽度的变化对吸尘系统的影响不大,在其小范围变化的情况下可以忽略;吸口离地间隙越大,吸尘系统中的风压逐渐减小,风量逐渐变大,功率也逐渐变大,吸尘率也随之下降;试验装置吸口离地间隙小于20 mm时,对钢轨打磨铁屑的吸除率达到90%以上,对粒径5 mm的砂石的吸除率达到92%以上,对粒径1 mm的沙尘的吸除率达到96%以上。设计的参数可调式轨道吸尘装置具有较好的吸尘效果。 展开更多

关键词 城市轨道交通 参数可调覆盖式轨道吸尘装置 集尘箱

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铁路轨道动态响应自动监测系统的研究 被引量：5

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作者 梁晨 倪克琦 +2 位作者 常素良 孟磊 徐玉坡 《电子测量技术》 2020年第8期6-9,共4页

轮轨力及其衍生的脱轨系数、减载率和轮轴横向力等动力学指标是表征轨道动态响应状态的重要参数。为解决目前地面测试过程中人工处理效率低,不能实时监测轨道状态等问题,提出了铁路轨道动态响应自动监测系统的研究方案,实现了轮轨力及... 轮轨力及其衍生的脱轨系数、减载率和轮轴横向力等动力学指标是表征轨道动态响应状态的重要参数。为解决目前地面测试过程中人工处理效率低,不能实时监测轨道状态等问题,提出了铁路轨道动态响应自动监测系统的研究方案,实现了轮轨力及安全参数自动处理和全天候连续监测。依托4G通信和云端处理等先进通信技术,系统可实时上报监测结果和相关报警信息。系统样机经过北京地铁5号线重点地段的上线试用,运行稳定,累积了大量监测数据,为下一步轨道荷载谱和轨道基础设施深化研究提供数据支撑。 展开更多

关键词 轮轨力 安全参数 监测 云处理

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轨道交通监测用光纤光栅解调设备设计 被引量：5

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作者 梁晨 倪克琦 +2 位作者 常素良 孟磊 徐玉坡 《电子测量技术》 2020年第8期154-158,共5页

轨道交通运营现场电磁和气候环境复杂,光纤光栅传感器基于光信号开展相关物理量传感,对于上述复杂条件下温度和位移等物理量的长期监测具有较大优势。光纤光栅解调设备是将传感器采集的光信号转化为数字信号从而开展监测参数的获取和分... 轨道交通运营现场电磁和气候环境复杂,光纤光栅传感器基于光信号开展相关物理量传感,对于上述复杂条件下温度和位移等物理量的长期监测具有较大优势。光纤光栅解调设备是将传感器采集的光信号转化为数字信号从而开展监测参数的获取和分析,是基于光纤光栅技术开展轨道交通结构监测的关键设备。本文通过对光纤光栅传感原理、光纤光栅解调方法和光纤光栅解调算法的理论分析,提出一种基于F-P电压扫描滤波法和高斯拟合解调算法的光纤光栅解调设备,该设备可在轨旁环境稳定长期运行,设备解调精度达±1.3pm,解调范围为80nm。经室内试验和国内某铁路现场为期一年以上的应用验证,本文所述的光纤光栅解调设备的稳定性和可靠性均满足设计需求。 展开更多

关键词 光纤光栅 高斯拟合解调算法 可调谐F-P滤波 寻峰算法

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