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城市轨道交通列车车轮表面短波不圆顺实测分析
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作者 房建 邱海浪 +3 位作者 涂祥国 余昊霖 雷晓燕 练松良 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第5期153-159,共7页
要准确揭示轨道结构的振动特性,不仅要考虑轨道不平顺,还有必要对车轮踏面不圆顺展开调查和研究。对上海地铁二号线部分使用过的车轮踏面不圆顺进行测试,在对实测数据进行预处理、平稳性检验的基础上进一步分析车轮踏面不圆顺的幅值分... 要准确揭示轨道结构的振动特性,不仅要考虑轨道不平顺,还有必要对车轮踏面不圆顺展开调查和研究。对上海地铁二号线部分使用过的车轮踏面不圆顺进行测试,在对实测数据进行预处理、平稳性检验的基础上进一步分析车轮踏面不圆顺的幅值分布特性,并采用ISO3095标准对车轮踏面平顺度进行分析和评价;其次基于小波分析法,将实测车轮不圆顺数据进行分解和功率谱分析。研究结果表明:列车车轮的圆顺度总体较好,车轮不圆顺幅值普遍在20μm以下,仅在个别位置不圆顺幅值达到115μm;在分析波长范围内车轮不圆顺粗糙度总体小于ISO3095:2013标准值,仅在部分波长范围内超过限值;通过小波分解,可根据低频部分的逼近信号和高频部分的细节信号分析车轮不圆顺特征,分析结果可帮助铁路部门确定需要关注的区域,并采取不同措施改善车轮圆顺度;对分解得到的各层信号进行功率谱分析,可识别不同波长范围内的特征不平顺,得到不同波形对于不圆顺的贡献情况,为进一步分析城市轨道交通车轮短波不圆顺特征提供参考。 展开更多
关键词 振动与波 城市轨道 车轮踏面 短波不圆顺 现场测试
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减振轨道对城市轨道交通U梁低频噪声的影响
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作者 刘全民 苗毅飞 +3 位作者 高亏 宋立忠 刘建红 詹刚毅 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1249-1258,共10页
基于车辆-轨道耦合振动模型计算轮轨相互作用力,采用FEM-BEM法计算普通道床、梯形轨枕和钢弹簧浮置板轨道下U梁20~315Hz范围内的结构噪声、轮轨噪声以及两者的总噪声,并进一步分析3种轨道形式下U梁场点结构噪声、轮轨噪声对上述频段总... 基于车辆-轨道耦合振动模型计算轮轨相互作用力,采用FEM-BEM法计算普通道床、梯形轨枕和钢弹簧浮置板轨道下U梁20~315Hz范围内的结构噪声、轮轨噪声以及两者的总噪声,并进一步分析3种轨道形式下U梁场点结构噪声、轮轨噪声对上述频段总噪声的贡献量。研究结果表明:模型仿真值与实测数据吻合较好,可用于预测城市轨道交通高架段低频噪声;梁侧场点位置处,梯形轨枕和钢弹簧浮置板相比于普通轨道下的U梁结构噪声总声级最高分别降低16.0dB、37.2dB,轮轨噪声最高分别增加了26.3dB、23.3dB,综合噪声分别增加了18.6dB、14.3dB;减振轨道能够明显降低桥梁结构噪声,同时也在一定程度上增加了轮轨噪声;由于U梁腹板对轮轨噪声的遮蔽效应,普通轨道下梁侧噪声中桥梁结构噪声不可忽略,而梯形轨枕和钢弹簧浮置板轨道下U梁的结构噪声大幅减小,但轮轨噪声显著增大,导致梁侧噪声以轮轨噪声为主。 展开更多
关键词 高架轨道交通 U梁 减振轨道 轮轨噪声 结构噪声
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城市轨道交通高架段直立式声屏障降噪效果测试与分析 被引量:1
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作者 王东方 徐鸿 +1 位作者 尹镪 张斌 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第3期252-255,264,共5页
[目的]声屏障在城市轨道交通高架段普遍使用,但对其在运营状态下的实际降噪效果研究还极其有限,需对实际运营中的直立式声屏障的降噪效果以及相关的噪声分布特征规律进行研究。[方法]以宁波轨道交通1号线声屏障为工程背景,分别在2 m、3 ... [目的]声屏障在城市轨道交通高架段普遍使用,但对其在运营状态下的实际降噪效果研究还极其有限,需对实际运营中的直立式声屏障的降噪效果以及相关的噪声分布特征规律进行研究。[方法]以宁波轨道交通1号线声屏障为工程背景,分别在2 m、3 m、4 m高直立式声屏障不同高度处布置测点,监测列车通过测点时的噪声,并对各测点的声压级频谱、插入损失等声学特性进行分析。[结果及结论]列车运行产生的噪声能量分布频带较宽,源强点附近的噪声主频在500~800 Hz之间,声屏障声影区内,测点位置越低,声屏障降噪效果越好;声屏障对高频噪声的降噪效果优于低频噪声;2 m、3 m和4 m高直立式声屏障距轨道中心线7.5 m处声影区噪声平均降低值分别为4.0 dB(A)、6.7 dB(A)和11.1 dB(A)。 展开更多
关键词 城市轨道交通 直立式声屏障 降噪效果 现场测试
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轨道交通桥面板轻质吸声铺层降噪效果分析
4
作者 梁进学 张良涛 +3 位作者 朱红丽 王振刚 张艺升 宋立忠 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第5期247-252,共6页
桥面轻质吸声铺层材料因其重量轻、成本低以及施工易等特点,具有广阔应用前景。为了评估城市轨道交通桥面板轻质吸声铺层降噪效果,基于统计能量分析法,建立轮轨噪声数值预测模型,在此基础上,从桥面板轻质吸声铺层吸声系数、厚度和铺设位... 桥面轻质吸声铺层材料因其重量轻、成本低以及施工易等特点,具有广阔应用前景。为了评估城市轨道交通桥面板轻质吸声铺层降噪效果,基于统计能量分析法,建立轮轨噪声数值预测模型,在此基础上,从桥面板轻质吸声铺层吸声系数、厚度和铺设位置3个方面,分析桥面板轻质吸声铺层的降噪效果。研究结果表明:桥面板轻质吸声铺层吸声系数取为0.4时,梁体附近降噪量约为8 dB(A),但相较于吸声系数取为0.2时,降噪效果提升幅度并不明显;桥面板轻质吸声铺层厚度取为100和200 mm时,梁体附近降噪量分别约为8、12 dB(A);桥面板轻质吸声铺层铺设位置不同时,梁体附近降噪量约为6~8 dB(A),降噪效果从大到小依次为:桥面全部铺设、内外轨两侧铺设、内外轨中间铺设。 展开更多
关键词 声学 轨道交通 轻质吸声铺层 降噪效果
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基于MFCC⁃CNN的轨道交通车致二次结构噪声信号识别
5
作者 卓文海 刘庆杰 +2 位作者 徐璐 刘博亮 刘文武 《铁道建筑》 北大核心 2025年第4期137-142,共6页
针对背景噪声干扰下轨道交通诱发室内二次结构噪声的识别难题,提出一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的室内二次结构噪声识别方法。通过梅尔频率倒谱系数(Mel Frequency Cepstral Coefficients,MFCC)提取噪声信... 针对背景噪声干扰下轨道交通诱发室内二次结构噪声的识别难题,提出一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的室内二次结构噪声识别方法。通过梅尔频率倒谱系数(Mel Frequency Cepstral Coefficients,MFCC)提取噪声信号的时域特征,将噪声识别问题转变成图片识别问题。建立二次结构噪声图像库与背景噪声库,设计网络结构,将时域图输入CNN模型,实现噪声信号的分类。设计多组学习率与MFCC维度的对比试验,优化模型分类效果。结果表明:MFCC提取的时频特征中车致二次结构噪声相对连续,各频段能量均匀分布,且高低频段能量分布差异明显;背景噪声能量分布随时间变化而变化;当学习率设置为0.0005、MFCC特征维度为40时,模型分类效果最佳,二次结构噪声的F1分数可达到97.1%;对现场实时采集的数据分类效果良好,说明建立的MFCC‑CNN模型能有效识别列车诱发二次结构噪声信号。 展开更多
关键词 轨道交通 二次结构噪声 卷积神经网络 梅尔倒谱系数 信号识别
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城市轨道交通轨面短波不平顺特性分析
6
作者 沈龙江 田春香 +2 位作者 贺世忠 陈小芳 徐金辉 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期24-30,共7页
研究目的:为深入分析城市轨道交通轨面短波不平顺特征,本文基于某城市时速120 km地铁线路实测数据,分析轨面短波不平顺波形特征及幅值分布规律,计算并分析轨面短波不平顺谱特征,提出城市轨道交通轨面短波不平顺谱拟合表达式。研究结论:... 研究目的:为深入分析城市轨道交通轨面短波不平顺特征,本文基于某城市时速120 km地铁线路实测数据,分析轨面短波不平顺波形特征及幅值分布规律,计算并分析轨面短波不平顺谱特征,提出城市轨道交通轨面短波不平顺谱拟合表达式。研究结论:(1)焊缝接头区不平顺每隔25 m出现一次,其影响范围为焊缝处左右±1.5 m,波形主要以M型(低接头)为主;(2)小半径曲线区段的减振轨道均存在明显短波波磨波形,无长波波磨特征;(3)曲线区段内外轨短波谱均存在明显较大尖峰值,其大多是由钢轨波磨引起的,且内轨比外轨波磨严重;(4)提出的六阶多项式拟合函数,能更好地反映城市地铁线路轨面短波不平顺特征;(5)本研究结果可用于指导城市地铁车辆轨道动力学性能设计,也可为城市地铁线路轨道状态评估及养护维修管理提供理论依据。 展开更多
关键词 城市轨道交通 短波不平顺 统计特性分析 曲线拟合
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轨道交通桥梁低矮弧形声屏障降噪性能研究 被引量:2
7
作者 宋立忠 高亏 +3 位作者 冯青松 刘全民 罗信伟 李小珍 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第24期143-151,168,共10页
以某城市轨道交通高架低矮弧形声屏障作为研究对象,分别选取有、无声屏障断面,开展列车通过时的噪声测试;基于有限元法、边界元法和统计能量分析法,建立轨道交通高架综合噪声预测模型并进行了试验验证。基于测试结果和预测结果,研究了... 以某城市轨道交通高架低矮弧形声屏障作为研究对象,分别选取有、无声屏障断面,开展列车通过时的噪声测试;基于有限元法、边界元法和统计能量分析法,建立轨道交通高架综合噪声预测模型并进行了试验验证。基于测试结果和预测结果,研究了城市轨道交通高架噪声的空间分布规律,分析了低矮弧形声屏障的降噪特性,探讨了低矮弧形声屏障对梁侧噪声分布的影响。研究结果表明:在无声屏障断面的情况下,轨面以下测点主要受低频桥梁结构噪声的影响,噪声随距离的衰减速度较慢,距离每增大一倍,噪声衰减约2.44 dB(A);轨面以上测点主要受高频轮轨噪声影响,噪声随距离的衰减速度较快,距离每增大一倍,噪声衰减约5.68 dB(A);低矮弧形声屏障对中高频噪声具有较好的降噪效果,但增大了低频噪声,这可能是由于声屏障的二次结构噪声辐射所导致的;低矮弧形声屏障在距离线路中心线7.5 m, 25 m处的插入损失分别约为5~8 dB(A)和2~6 dB(A);低矮弧形声屏障在梁侧插入损失约为4~6 dB(A),由于声屏障振动辐射二次结构噪声,桥梁跨中断面局部区域噪声增大。 展开更多
关键词 轨道交通高架 低矮弧形声屏障 插入损失 现场测试 衰减特性
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城市高架轨道交通引发的箱梁振动特性分析 被引量:3
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作者 房建 韦智敏 +3 位作者 郑稳稳 雷晓燕 练松良 刘林芽 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期136-142,共7页
利用有限元法和现场试验对城市高架箱梁结构的振动特性进行分析,重点研究对桥梁结构辐射噪声具有重要影响的20~200 Hz箱梁振动特性和分布规律。研究结果表明:列车荷载作用下箱梁结构的振动主要集中于40~200 Hz频率范围内,影响箱梁振动... 利用有限元法和现场试验对城市高架箱梁结构的振动特性进行分析,重点研究对桥梁结构辐射噪声具有重要影响的20~200 Hz箱梁振动特性和分布规律。研究结果表明:列车荷载作用下箱梁结构的振动主要集中于40~200 Hz频率范围内,影响箱梁振动的主要为波长0.075~0.375 m的轮轨短波不平顺。轮轨短波不平顺引起的箱梁振动主要集中在50 Hz以上,以箱梁局部振动为主要表现形式。箱梁结构顶板、翼缘和梁底中心的振动水平为100~125 dB;其中顶板和翼板振动的主要形式是垂向振动,腹板和底板的振动分布相对均匀,横向振动与垂向振动同处一个水平。 展开更多
关键词 高架轨道交通 箱梁 振动特性 数值计算 现场试验
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基于NSGA-Ⅱ遗传算法的市域快线无砟轨道结构多目标优化 被引量:1
9
作者 冯青松 王龙 +1 位作者 孙魁 李秋义 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第1期15-21,共7页
为研究市域快线无砟轨道结构轻量化经济性、列车快速运行安全性协同优化设计问题,利用多体动力学软件Universal Mechanical建立车辆-轨道空间耦合模型,详细分析轨道板长度、宽度、厚度、弹性模量和扣件刚度、扣件间距单独变化时,对市域... 为研究市域快线无砟轨道结构轻量化经济性、列车快速运行安全性协同优化设计问题,利用多体动力学软件Universal Mechanical建立车辆-轨道空间耦合模型,详细分析轨道板长度、宽度、厚度、弹性模量和扣件刚度、扣件间距单独变化时,对市域D型动车以速度160 km/h通过时所引起的轮轨系统动力响应,通过响应面实验得到市域快线无砟轨道钢轨垂向位移响应面模型,并经NAGA-Ⅱ遗传算法进行多目标优化得到最优参数组合。结果表明:通过单因素试验,对钢轨垂向位移影响显著的依次为扣件间距、扣件刚度和轨道板长度;建议在进行市域快线无砟轨道结构设计时将钢轨垂向位移作为关键评价指标;各设计变量对市域快线无砟轨道力学性能影响的主次顺序依次为扣件间距、扣件刚度、轨道板长度、轨道板宽度、轨道板厚度、轨道板弹性模量;推荐设计方案为扣件系统刚度25 kN/mm,扣件间距0.625 m,轨道板长度4.9 m,轨道板宽度2.8 m,轨道板厚度0.26 m,轨道板混凝土等级C40。 展开更多
关键词 市域快线 无砟轨道 响应面法 NSGA-Ⅱ遗传算法 多目标优化
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高速列车作用下40 m和32 m简支箱梁动力性能研究 被引量:2
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作者 罗锟 王凯新 +1 位作者 甄慧杰 帅蔚晨 《桥梁建设》 北大核心 2025年第1期49-55,共7页
为研究不同跨度高速铁路简支箱梁在列车作用下的动力性能,以郑济高铁40 m简支箱梁和京沪高铁32 m简支箱梁为背景,研究40 m和32 m简支箱梁共振条件;采用多体动力学和有限元相结合的方法建立车-轨-桥耦合振动模型,对比分析列车以不同运行... 为研究不同跨度高速铁路简支箱梁在列车作用下的动力性能,以郑济高铁40 m简支箱梁和京沪高铁32 m简支箱梁为背景,研究40 m和32 m简支箱梁共振条件;采用多体动力学和有限元相结合的方法建立车-轨-桥耦合振动模型,对比分析列车以不同运行速度通过40 m和32 m简支箱梁时的动力系数、竖向和横向加速度、竖向位移等振动响应。结果表明:40 m和32 m简支箱梁的共振速度分别为428.5 km/h和517.8 km/h,在我国目前高速铁路的列车运行速度下,箱梁不会发生一阶共振响应,但会出现二阶与三阶超谐共振以及三阶消振现象;2种箱梁的挠度动力系数均小于运营动力系数,且挠度动力系数与列车运行速度成正相关;在相同工况下,40 m简支箱梁上的竖向振动和跨中竖向位移幅值大于32 m简支箱梁,但横向振动更小;在不产生共振消振情况下,列车通过速度越快,箱梁竖向位移越大,但由于2种箱梁的截面尺寸、跨径不同,使得2种箱梁的挠跨比差值很小。在现有列车运行速度条件下,可推广使用40 m简支箱梁。 展开更多
关键词 铁路桥 简支箱梁 列车运行速度 共振 动力系数 加速度 位移 有限元法
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扣件失效下轨道-箱梁结构振动特性试验研究
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作者 罗锟 陈鹏 +2 位作者 甄慧杰 王伟 姜兴 《振动工程学报》 北大核心 2025年第10期2297-2303,共7页
为研究扣件失效对桥上无砟轨道振动特性的影响,利用既有无砟轨道-箱梁结构缩尺模型,研究了随机荷载作用下不同扣件失效工况对轨道-箱梁结构振动响应的影响。研究结果表明:当扣件失效时,轨道-箱梁结构跨中截面各部件均出现了加速度导纳... 为研究扣件失效对桥上无砟轨道振动特性的影响,利用既有无砟轨道-箱梁结构缩尺模型,研究了随机荷载作用下不同扣件失效工况对轨道-箱梁结构振动响应的影响。研究结果表明:当扣件失效时,轨道-箱梁结构跨中截面各部件均出现了加速度导纳峰值增大以及导纳峰值频率前移的现象,且在钢轨和轨道板处变化尤为显著。失效扣件与观测截面的距离不同时,轨道-箱梁各部件振动响应也不同,当失效扣件在观测截面左右一个扣件间距范围内时,轨道-箱梁各部件加速度导纳显著增大,其中轨道板处导纳峰值增大1.48倍;当失效扣件距离观测截面超过3个扣件间距时,箱梁各板件加速度响应增幅均在5%以内。轨道-箱梁结构各部件动力响应增幅与扣件失效数量成正比,轨道板处连续失效3个扣件时加速度导纳峰值与无损伤时相比增大1.9倍;箱梁顶板及翼板处导纳峰值最大增幅分别为131%和82%,而箱梁腹板及底板处变化较小,峰值响应增幅约在25%以内。 展开更多
关键词 扣件失效 动力响应 缩尺模型 加速度导纳
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铁路供电集群监测的VCRS热点缓存替换策略
12
作者 屈志坚 李迪 邓芳明 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第9期86-91,112,共7页
研究目的:铁路供电集群监测数据中心数据量急剧增加,容易使得监测系统产生延迟,对铁路供电安全造成巨大威胁。针对海量电力数据的处理问题,行业内普遍采用数据库技术缓存热点数据,但现有的缓存替换策略命中率不高,难以有效应对复杂多变... 研究目的:铁路供电集群监测数据中心数据量急剧增加,容易使得监测系统产生延迟,对铁路供电安全造成巨大威胁。针对海量电力数据的处理问题,行业内普遍采用数据库技术缓存热点数据,但现有的缓存替换策略命中率不高,难以有效应对复杂多变的数据访问模式。本文在现有缓存替换策略的基础上设计一种新的VCRS缓存替换策略,通过与传统缓存算法对比,验证方法的高效性。研究结论:(1)提出的VCRS缓存替换策略,在以“时间”为淘汰指标的LRU算法和以“频率”为淘汰指标的LFU算法的基础上进行改进,可充分利用缓存资源,改善整个系统的访问性能;(2)VCRS缓存替换方法在不同的数据访问场景下,可以获得比LRU算法和LFU算法更高的缓存命中率,且耗时与现有缓存替换方法相当;(3)本研究成果可应用于铁路供电集群监测领域,为提高监控系统的快速响应提供新思路。 展开更多
关键词 缓存替换策略 分布式缓存 数据中心 海量数据 缓存命中率
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轨道-箱梁系统刚度退化下振动演变规律研究
13
作者 罗锟 王凯新 王伟 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第9期21-27,共7页
研究目的:混凝土结构在服役过程中会发生一定程度刚度退化,为研究混凝土结构刚度退化对既有轨道-箱梁系统振动的影响,本文以列车400 km/h运行为工程背景,通过建立考虑刚度退化的轨道-箱梁耦合系统模型,分析高速铁路不同服役年限与刚度... 研究目的:混凝土结构在服役过程中会发生一定程度刚度退化,为研究混凝土结构刚度退化对既有轨道-箱梁系统振动的影响,本文以列车400 km/h运行为工程背景,通过建立考虑刚度退化的轨道-箱梁耦合系统模型,分析高速铁路不同服役年限与刚度退化、系统振动响应之间的映射关系,以期厘清高速铁路提速运营后的刚度退化趋势及振动演变规律。研究结论:(1)随着轨道-箱梁系统服役时间的持续增加,以及列车移动荷载长期共同作用下,轨道-箱梁系统刚度将持续退化;刚度退化速度在系统服役初期骤减,中期趋于稳定,当系统服役超过53年后持续增长,服役60年后系统刚度将退化至初始刚度的88.7%以下;(2)随着刚度的持续退化,轨道-箱梁系统振动响应将持续增加,服役第60年,轨道板、箱梁顶板的振动位移将分别增大约22.15%和11.58%;(3)刚度退化会降低轨道-箱梁系统的自振频率,其中一阶自振频率将由5.69 Hz降至5.47 Hz;(4)本文研究成果可为既有轨道-箱梁系统提速至400 km/h及其安全运营管理提供理论依据。 展开更多
关键词 高速铁路 刚度退化 振动响应 自振频率 轨道-箱梁系统
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酸雨腐蚀环境下预应力混凝土梁疲劳性能研究
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作者 许开成 黄鸿睿 +4 位作者 卢子健 徐靖 邱日旭 易彬 张立卿 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第3期179-192,共14页
预应力混凝土梁具有刚度大、自重轻、易施工等优点,在我国高速铁路桥梁工程中得到了广泛应用。酸雨地区桥梁结构服役期间常因环境腐蚀和疲劳荷载耦合作用,导致结构耐久性降低、内部疲劳损伤严重等情况发生,大大降低了桥梁服役寿命。为... 预应力混凝土梁具有刚度大、自重轻、易施工等优点,在我国高速铁路桥梁工程中得到了广泛应用。酸雨地区桥梁结构服役期间常因环境腐蚀和疲劳荷载耦合作用,导致结构耐久性降低、内部疲劳损伤严重等情况发生,大大降低了桥梁服役寿命。为研究酸雨腐蚀对铁路桥梁疲劳损伤发展过程及疲劳寿命的影响,对预应力混凝土梁进行腐蚀后的疲劳加载试验,研究了钢筋(腐蚀率4%、8%、12%)和钢绞线(腐蚀率8%)腐蚀对预应力混凝土梁破坏形态、荷载-挠度曲线、应力-应变曲线及疲劳寿命的影响。研究结果表明,酸雨腐蚀后预应力混凝土梁的疲劳破坏由底部受拉钢筋发生脆性断裂而引起,属于脆性破坏;随着疲劳加载次数的增加,钢筋、钢绞线和混凝土均发生一定程度的性能退化,试验梁整体刚度衰减,疲劳寿命随钢筋腐蚀率的增大呈现三阶段变化趋势;基于疲劳荷载作用下试验梁刚度退化规律,提出了酸雨腐蚀环境下预应力混凝土梁疲劳寿命预测公式,可用于评估钢筋、钢绞线腐蚀情况下预应力混凝土梁疲劳寿命。 展开更多
关键词 预应力混凝土梁 酸雨腐蚀 疲劳损伤 刚度退化 疲劳寿命
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梯形轨枕轨道振动带隙及振动波传播研究
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作者 冯青松 梁炜诗 +1 位作者 杨舟 张凌 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第8期3493-3503,共11页
在现代城市交通系统中,地铁作为一种高效、快捷的公共交通方式,其运行过程中乘客的舒适度受到了广泛关注。为了提升舒适度,设计出更有效且更有针对性的减隔振措施,以地铁典型轨道形式梯形轨枕作为研究对象,探究梯形轨道结构振动波传播... 在现代城市交通系统中,地铁作为一种高效、快捷的公共交通方式,其运行过程中乘客的舒适度受到了广泛关注。为了提升舒适度,设计出更有效且更有针对性的减隔振措施,以地铁典型轨道形式梯形轨枕作为研究对象,探究梯形轨道结构振动波传播及带隙特性。基于能量泛函变分原理建立梯形轨道分析模型,通过COMSOL仿真软件对比自振特性结果验证该模型的正确性与可靠性。在此分析模型基础上进行频散计算得到带隙,再通过能量法研究梯形轨道振动波传播情况,结合振动传递率结果探究轨道结构内振动波的衰减能力。通过研究轨道结构振动竖向传递特性,揭示各阶带隙内振动波在梯形轨道中的传播路径。研究结果表明,在0~200 Hz范围内,梯形轨道存在5阶带隙,且振动衰减域与带隙频段相对应,加以验证了频散计算的准确性。梯形轨道各阶带隙内振动波传播存在分层传递现象,1阶带隙范围内振动直接传至下部基础,2阶带隙范围内振动在钢轨中传播,3~5阶带隙范围内振动在轨枕中传播,其余通带频段范围内振动均在钢轨中传播。研究成果可为梯形轨道的减隔振设计提供理论参考,对引入有效的低频减振措施,缓解环境振动问题提供更多思路。 展开更多
关键词 梯形轨枕轨道 能量泛函变分 振动波 带隙 低频振动
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简支梁桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道温度场与温度应力研究
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作者 张鹏飞 刘书语 +2 位作者 江浩宇 余路 杨奥闯 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第5期188-197,共10页
为揭示高温环境下简支梁桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路温度场与温度应力变化规律,采用间接热-应力耦合分析方法,建立热-无砟轨道无缝线路结构耦合系统有限元分析模型,分析高温环境下温度场的分布及变化规律,并对高温环境下轨道结构... 为揭示高温环境下简支梁桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路温度场与温度应力变化规律,采用间接热-应力耦合分析方法,建立热-无砟轨道无缝线路结构耦合系统有限元分析模型,分析高温环境下温度场的分布及变化规律,并对高温环境下轨道结构层间纵向力/应力与位移分布规律进行分析.结果表明:无砟轨道各结构层温度随气温呈现波浪式变化;一日之中,轨道结构最高温53.1℃和最低温26.4℃均出现在轨道板顶部,各轨道结构温度时程曲线幅度随轨道结构垂向深度的增大而减小,温度峰值出现的时间具有滞后性;夏季高温状态下,轨道板温度梯度在约11:00、21:00接近于零,在15:00正温度梯度达到峰值85.5℃/m,凌晨3:00负温度梯度达到峰值-43.8℃/m,轨道结构深度逐渐增大时,温度梯度会逐渐减小;单日高温条件下,每日18:00前后钢轨纵向力与轨道结构位移达到最大值,为最不利状态,每日14:00~16:00轨道板与自密实混凝土层纵向应力达到最大值.研究结果可为夏季高温地区对轨道结构的监测与养护提供理论参考. 展开更多
关键词 高速铁路 温度应力 有限元法 CRTSⅢ型板式无砟轨道 温度场
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严寒区桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道受力及几何形位分析
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作者 张鹏飞 王承隆 +1 位作者 蔡科 余路 《铁道学报》 北大核心 2025年第4期85-93,共9页
为研究严寒区桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道受力与变形规律,从静力学角度出发,基于有限元法和梁-轨-板相互作用原理,建立精细化空间模型,分析梁体负温度梯度和梁体整体降温条件下结构受力变形规律及轨道几何形位变化。结果表明:梁体负温度... 为研究严寒区桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道受力与变形规律,从静力学角度出发,基于有限元法和梁-轨-板相互作用原理,建立精细化空间模型,分析梁体负温度梯度和梁体整体降温条件下结构受力变形规律及轨道几何形位变化。结果表明:梁体负温度梯度作用下,各结构产生显著的纵向拉应力,为防止凸台拉裂引起的结构失效,应加强对薄弱部位的观测和养护工作;梁体负温度梯度作用下,钢轨高低偏差最大值为4.833 mm,超过了安全限值;不同梁体降温荷载作用下轨距均变窄;负温度梯度作用下钢轨产生相向的横向变形,整体降温作用下钢轨向同侧变形,外侧钢轨横向位移较内侧大;各工况下轨距偏差最大为0.593 mm,水平高差最大值为0.067 mm,均未超过限值。 展开更多
关键词 严寒区 温度荷载 CRTSⅢ型板式无砟轨道 桥上无缝线路
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铁路有砟道床渗透性能及其影响因素的试验研究
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作者 王威 雷赛 +2 位作者 杨治邦 张田爽 肖键 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第4期165-175,共11页
为保障铁路长期安全稳定运营,利用自制的道砟集料渗透试验装置对道砟集料在不同服役状态下渗透性能进行研究,进而探讨道床渗水性能的演化规律.首先,以符合特级碎石道砟标准的洁净道砟集料为研究对象,分析道砟级配不均匀系数和平均粒径... 为保障铁路长期安全稳定运营,利用自制的道砟集料渗透试验装置对道砟集料在不同服役状态下渗透性能进行研究,进而探讨道床渗水性能的演化规律.首先,以符合特级碎石道砟标准的洁净道砟集料为研究对象,分析道砟级配不均匀系数和平均粒径对道砟集料渗透性能的影响;其次,将粉煤灰和细砂作为脏污,根据试验需求将其加入洁净道砟集料的上层、中层和下层,进而模拟既有线路中的道床脏污分布情况,探讨脏污程度、脏污成分及脏污分布形式对道砟集料渗透性能的影响;最后,设置不同初始密度和施加垂向荷载作用,调查密度及垂向荷载对道砟集料渗透性能的影响.研究结果表明:道砟集料内无脏污时,当道砟集料的不均匀系数越小、平均粒径越大,其渗透系数越大,渗透性能越强;道砟集料内存在脏污时,当道砟集料所含脏污程度越高、脏污材质粒径越小、脏污分布越集中,道砟集料的渗透系数越小,渗透性能越弱;当道砟集料的初始密度越小时,洁净道砟集料的渗透系数将越大,渗透性能将逐渐增强,而含脏污道砟集料的渗透系数将越小,渗透性能将逐渐减弱;当道砟集料表面承受的垂向荷载越大时,含脏污道砟集料的渗透性能越差,且在加、卸载过程中,道砟集料会发生塑性变形,卸载后其渗透系数无法恢复到加载前. 展开更多
关键词 有砟道床 道砟集料 渗透性能 道砟集料渗透仪
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基体合金强化对铜基复合材料摩擦性能的影响 被引量:2
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作者 赵龙志 李根 +3 位作者 马现军 李文佳 赵明娟 张道达 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第2期529-537,共9页
根据高温高强铜合金的设计思路,采用粉末冶金方法通过添加Cu-7.0Ni-1.75Si-0.5Cr合金制备基体强化的铜基复合材料,探究基体合金强化对复合材料组织形貌、力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明:Cu-7.0Ni-1.75Si-0.5Cr合金在基体中析出... 根据高温高强铜合金的设计思路,采用粉末冶金方法通过添加Cu-7.0Ni-1.75Si-0.5Cr合金制备基体强化的铜基复合材料,探究基体合金强化对复合材料组织形貌、力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明:Cu-7.0Ni-1.75Si-0.5Cr合金在基体中析出Ni2Si和Cr3Si两种硬质相,且在基体中弥散分布;随着基体中Cu-7.0Ni-1.75Si-0.5Cr合金含量的增加,复合材料的硬度和压缩强度逐渐增加,最高分别达到45.9HBW和137.4 MPa,比铜基体分别提高了17.4%和17.7%;随着基体中Cu-7.0Ni-1.75Si-0.5Cr合金含量增加,复合材料的摩擦因数逐渐增加,过量的Cu-7.0Ni-1.75Si-0.5Cr合金使复合材料磨损量增加。当Cu-7.0Ni-1.75Si-0.5Cr合金含量为50%时,铜基复合材料摩擦磨损性能最佳。Cu-7.0Ni-1.75Si-0.5Cr合金对铜基复合材料具有良好的基体合金强化效果,能够有效改善其摩擦磨损性能。 展开更多
关键词 铜合金 铜基复合材料 基体强化 弥散分布 摩擦磨损
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纵向槽钢对隧道力学性能影响的计算方法
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作者 江学辉 罗如平 +2 位作者 罗文俊 邓文武 胡瑞奇 《铁道学报》 北大核心 2025年第4期165-173,共9页
为解决纵向槽钢模型试验成本高、周期长、效率低等问题,提出纵向槽钢作用下的盾构隧道力学性能计算方法。建立纵向槽钢作用下的应变-应力平衡方程并考虑盾构隧道管片间的接缝,从而推导出盾构隧道刚度和管片接缝张开量理论解。通过与隧... 为解决纵向槽钢模型试验成本高、周期长、效率低等问题,提出纵向槽钢作用下的盾构隧道力学性能计算方法。建立纵向槽钢作用下的应变-应力平衡方程并考虑盾构隧道管片间的接缝,从而推导出盾构隧道刚度和管片接缝张开量理论解。通过与隧道管片接缝张开量及等效抗弯刚度的经典理论计算结果进行对比,验证所提计算方法的可靠性,并进一步分析纵向槽钢数量、截面面积、弹性模量及隧道结构设计参数对隧道力学性能的影响。计算结果表明:纵向槽钢数量、截面面积、弹性模量与隧道等效抗弯刚度呈线性正比例,与管片接缝张开量呈线性反比例,且隧道结构本身的设计参数对隧道管片接缝张开量、等效刚度有显著的影响,应依据隧道结构本身设计参数选择合适的纵向槽钢加固方案。该计算方法可快速准确地评估纵向槽钢对盾构隧道的影响,可用于隧道加固工程。 展开更多
关键词 纵向槽钢 盾构隧道 隧道刚度 管片接缝张开量 计算方法
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