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轨道交通U型梁日照温度场试验及数值模拟
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作者 李奇 江前辉 +1 位作者 吴定俊 汪吉豪 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第9期99-104,共6页
研究目的:轨道交通U型梁几何外形具有特殊性,有关其温度场的研究较为缺乏,亟需获得U型梁日照温度场分布规律,进而为温度效应的精确计算提供依据。采用现场测试及数值模拟的方法对青岛某轨道交通U型梁温度场进行研究。基于实测太阳辐射... 研究目的:轨道交通U型梁几何外形具有特殊性,有关其温度场的研究较为缺乏,亟需获得U型梁日照温度场分布规律,进而为温度效应的精确计算提供依据。采用现场测试及数值模拟的方法对青岛某轨道交通U型梁温度场进行研究。基于实测太阳辐射强度数据,修正晴空理论模型相关参数,建立U型梁温度场三维瞬态有限元分析模型,确定其边界条件和初始条件。将数值计算温度场与现场实测结果进行对比验证,并进一步对比U型梁与箱梁的日照温度梯度。研究结论:(1)7月份正午时截面温差最大达17℃,顶板和底板上部温度最高,沿顶板和底板高度方向竖向向下温度呈现非线性降低趋势;(2)U型梁腹板遮挡效应导致底板阴影区温度低于光照区,形成明显的横向温度差异;(3)除梁端附近外,U型梁温度分布沿纵向变化较小,U型梁外表面棱角处因双向对流作用,温度更接近环境温度,在其周围形成条带状温度分布;(4)U型梁与箱梁相比没有顶板的遮挡效应,两者日照温度梯度存在明显差异,有必要进一步针对U型梁温度梯度的规范取值模式及大小进行深入研究;(5)本研究结论对U型梁的设计与运营维护具有参考作用。 展开更多
关键词 轨道交通 U型梁 温度场 现场测试 数值模拟
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基于FEDformer的高速铁路轨道不平顺和车辆车体加速度关联模型
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作者 郝晓莉 樊志兴 +1 位作者 杨飞 王剑 《铁道学报》 北大核心 2025年第10期62-69,共8页
车体振动加速度表征轮轨相互作用动力学响应,是评估轨道局部缺陷和长期性能演变的敏感指标。提出一种改进的FEDformer深度学习模型,实现从轨道几何参数到车体振动加速度的预测。研究采用中国高速铁路综合检测列车实测数据,输入包括8维... 车体振动加速度表征轮轨相互作用动力学响应,是评估轨道局部缺陷和长期性能演变的敏感指标。提出一种改进的FEDformer深度学习模型,实现从轨道几何参数到车体振动加速度的预测。研究采用中国高速铁路综合检测列车实测数据,输入包括8维轨道不平顺参数及列车运行速度,输出为车体垂向、横向振动加速度。针对轨道-车辆系统的复杂耦合特性,设计不等长序列处理方式、数据维度扩增方法,通过频域注意力机制增强波长敏感性,以提升垂向、横向振动的预测精度。跨线路、跨车型验证结果表明,相较于业界方法,本模型使垂向振动预测相关系数提升1.29%~14.77%,横向振动预测相关系数显著提高3.89%~31.01%。研究成果为轨道状态评估提供新的技术手段,为轨道养护决策提供科学依据。 展开更多
关键词 轨道健康监测 车体振动 深度学习 频域分析 FEDformer
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考虑随机场的地铁致地表振动概率密度演化分析
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作者 郑中元 杜牧青 刘新源 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第1期116-122,共7页
地基土作为地铁运行振动波传播的重要媒介,土壤性质的空间变异性对振动响应有重要影响.以往的车致环境振动研究中,地基土常选用为确定性参数,本文将随机场理论引入到土壤性质变化的动力分析中,对地基土横截面进行参数随机性赋值,基于概... 地基土作为地铁运行振动波传播的重要媒介,土壤性质的空间变异性对振动响应有重要影响.以往的车致环境振动研究中,地基土常选用为确定性参数,本文将随机场理论引入到土壤性质变化的动力分析中,对地基土横截面进行参数随机性赋值,基于概率密度演化理论对盾构隧道内地铁列车引起的环境振动开展研究,获得了地表振动响应的上下限和概率密度分布信息.结果表明:土体随机特性对地表振动位移和加速度的标准差影响显著,距离轨道中心线距离越近,土体随机场的干扰越小,振动位移和加速度的概率密度分布越集中;土体随机场使得地表振动响应呈现出正态分布特性;地表振动响应的最大值出现在地铁列车经行的中间时刻. 展开更多
关键词 概率密度演化理论 随机场 地基土 盾构隧道 地铁
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山区“铁路工程-水资源”耦合协调分析及优化调控
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作者 鲍学英 李引红 +2 位作者 万炳彤 李亚娟 贺振霞 《应用基础与工程科学学报》 北大核心 2025年第4期1035-1044,共10页
为了促进山区铁路工程与沿线水资源协调发展,提出了耦合协调模型和多维临界调控模型,量化分析了山区铁路工程与水资源之间的协调关系并进行了优化调控.首先,在系统分析山区铁路工程与水资源耦合关系的基础上,创新性地从节水视角构建山... 为了促进山区铁路工程与沿线水资源协调发展,提出了耦合协调模型和多维临界调控模型,量化分析了山区铁路工程与水资源之间的协调关系并进行了优化调控.首先,在系统分析山区铁路工程与水资源耦合关系的基础上,创新性地从节水视角构建山区铁路工程与水资源系统耦合协调指标体系,利用组合赋权法确定各指标综合权重;其次,运用耦合协调模型测算山区铁路工程与水资源系统耦合协调发展状态,根据指标对复合系统的影响程度确定铁路工程与水资源耦合协调发展的主控因子,并结合多维临界调控模型对主控因子进行调控;最后,以某山区铁路工程某标段为例,经分析得到该铁路工程与水资源复合系统耦合度为0.8968,耦合协调度为0.4700,说明该铁路工程与沿线水资源之间的相互关联性较强,而二者协调发展程度处于初级协调状态;运用多维临界调控模型对影响山区铁路工程与水资源系统耦合协调程度的主控因子(隧道涌水、桥梁基坑降水、地表水开发利用及地下水开发利用)进行调控后,系统熵值由0.3024降低到0.2417,系统熵值减小,系统趋于稳定,说明山区铁路工程与水资源系统协调程度变优,朝有序协调方向发展.验证了选用模型的有效性,以期为促进同类山区铁路工程与水资源系统协调发展提供新思路. 展开更多
关键词 山区铁路工程 水资源 复合系统 组合赋权 耦合协调度 多维临界调控
原文传递
冻融循环作用下盐渍土路基独立孔隙变化特征
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作者 程建军 段彦福 +2 位作者 邹波 陈元庆 尹大卫 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第3期6-11,共6页
研究目的:为了探究冻融循环作用下铁路盐渍土路基独立孔隙变化特征,采用工业CT扫描、剪切试验、粒度分析和含泥量测定等方法,对不同含水率盐渍土试样经历冻融循环后的独立孔隙结构、体积和数量变化等特征进行分析。研究结论:(1)盐渍土... 研究目的:为了探究冻融循环作用下铁路盐渍土路基独立孔隙变化特征,采用工业CT扫描、剪切试验、粒度分析和含泥量测定等方法,对不同含水率盐渍土试样经历冻融循环后的独立孔隙结构、体积和数量变化等特征进行分析。研究结论:(1)盐渍土试样内部独立孔隙的数量经过数次冻融循环后,不会随着含水率的增多而增多;不同含水率的试样经历不同次数的冻融循环后,体积0~5×10^(8)μm^(3)范围内的独立孔隙数量最多,5×10^(8)~1×109μm^(3)范围内的独立孔隙数量最少;(2)当含水率大于6%时,经过数次冻融循环后,试样内部的独立孔隙演变为联通孔隙;(3)冻融循环作用下不同含水率盐渍土试样中独立孔隙变化较大,盐渍土的含水率和温度变化是导致独立孔隙体积、数量和位置改变的直接原因;(4)本研究结果可为铁路盐渍土路基膨胀灾害的防治提供依据。 展开更多
关键词 路基工程 独立孔隙 冻融循环 工业CT 盐渍土
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市域铁路线站一体化协同设计系统研发与应用
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作者 刘勇 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第5期43-49,87,共8页
由于城镇的快速发展,市域铁路成为重要的交通方式之一。相较于国铁,市域铁路车站密度较大,每次线路的调整都会影响多个车站。为解决市域铁路传统线站分离设计模式导致的协同效率低、既有软件功能冗余与操作复杂等问题,本研究旨在突破传... 由于城镇的快速发展,市域铁路成为重要的交通方式之一。相较于国铁,市域铁路车站密度较大,每次线路的调整都会影响多个车站。为解决市域铁路传统线站分离设计模式导致的协同效率低、既有软件功能冗余与操作复杂等问题,本研究旨在突破传统线站分离式设计模式,构建面向市域铁路特性的线站一体化协同设计系统,实现线站参数化协同与全流程智能化设计。结合市域铁路设计特点,以线路专业软件为基础开发一套市域铁路线站协同设计系统。该系统中定制一系列站场设备自定义实体,并提供单元法和模块法两种方法设计站场方案;基于关联图结构建立线站及站场设备间的关联关系,基于响应器技术实现了线站协同设计与动态更新;开发计算与输出辅助模块,可自动计算市域铁路线站工程量,输出方案具体信息表格与设计图,并构建与站场专业软件的数据接口。研究结果表明,该系统在台州S2线、温州S3线等项目中成功应用,显著提升设计效率,减少专业协同时间,实现线站数据的无缝衔接。该系统有效解决了市域铁路线站协同设计难题,为国铁线站一体化设计奠定基础。 展开更多
关键词 市域铁路 线路 站场 线站协同设计 数字设计
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隧道地段双块式无砟轨道受力特性分析及优化设计 被引量:3
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作者 郜永杰 秦永平 +1 位作者 刘永存 刘杰 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第4期50-56,共7页
针对高速铁路隧道内纵连双块式无砟轨道道床板病害多发问题,通过对既有隧道内双块式无砟轨道的病害特征进行深入调研和现场检测分析,建立隧道内双块式无砟轨道精细化整体有限元模型,分析不同地基刚度、温度变化、基础变形等因素下道床... 针对高速铁路隧道内纵连双块式无砟轨道道床板病害多发问题,通过对既有隧道内双块式无砟轨道的病害特征进行深入调研和现场检测分析,建立隧道内双块式无砟轨道精细化整体有限元模型,分析不同地基刚度、温度变化、基础变形等因素下道床板受力特征,最后基于分析结果对隧道内双块式无砟轨道结构进行优化设计。研究结果表明:(1)根据现场检测,隧道内纵连式道床板贯通裂纹多位于隧道仰拱施工缝处,该类裂纹系仰拱填充层导致的反射裂纹;(2)在混凝土收缩作用下,隧道基础纵向刚度系数越大,施工缝处道床板拉应力越大;(3)隧道洞口考虑负温梯度45℃/m,道床板最大应力为2.02 MPa,洞内受基础变形影响较大,15 mm基础变形下最大应力为1.88 MPa;(4)在混凝土收缩和基础沉降变形荷载作用下,并考虑回填层裂纹发展,最大应力可达2.61 MPa,道床板易开裂;(5)为解决纵连道床板裂纹多发问题,提出隧道内双块式无砟轨道单元化设计,建议隧道洞口道床板长度6 m、洞内道床板长度12 m,采用道床板和隧道基底植筋连接的限位设计方案。 展开更多
关键词 高速铁路 双块式无砟轨道 道床板裂纹 受力分析 结构优化
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新建天陇铁路红层路堑边坡特征和防护研究
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作者 刘春刚 《铁道勘察》 2025年第2期121-128,135,共9页
为研究甘肃地区红层岩体水敏劣化和对松弛劣化特性对于路基工程影响,对新建天陇铁路不同类型红层路堑边坡进行地质力学模型划分,并从细观层面研究不同地质年代红层岩体物理力学特性;探究红层岩体路堑边坡在开挖卸荷和雨水软化两个致灾... 为研究甘肃地区红层岩体水敏劣化和对松弛劣化特性对于路基工程影响,对新建天陇铁路不同类型红层路堑边坡进行地质力学模型划分,并从细观层面研究不同地质年代红层岩体物理力学特性;探究红层岩体路堑边坡在开挖卸荷和雨水软化两个致灾因子影响下破坏模式,从而针对性采用不同设计思路和风险防范方法。研究表明,红层岩体地质年代和成因对红层岩体力学性质影响很小;在降雨、地表水和地下水的影响下,红层岩体力学强度会出现不同程度降低,同时会加剧浅表层红层岩体的风化和剥落;开挖卸荷是红层路堑边坡破坏主要原因,无论是顺层边坡还是反倾边坡,开挖卸荷改变整个边坡应力分布,导致坡脚产生应力集中,从而引起边坡失稳。为防止浅表层风化及破坏,需对红层岩体边坡坡面进行加固和防护。 展开更多
关键词 铁路 路基 红层边坡 力学模型 水敏劣化 松弛劣化
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高速铁路工程测量技术存在问题及解决措施
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作者 谢媛媛 《时代汽车》 2025年第2期187-189,共3页
高速铁路工程测量是确保高铁工程质量和运营安全的关键环节,其精度要求和技术难度远超常规铁路工程测量。目前我国高速铁路建设规模持续扩大,对测量技术的要求不断提高。本文以高速铁路工程测量技术为切入点,系统分析了当前测量工作中... 高速铁路工程测量是确保高铁工程质量和运营安全的关键环节,其精度要求和技术难度远超常规铁路工程测量。目前我国高速铁路建设规模持续扩大,对测量技术的要求不断提高。本文以高速铁路工程测量技术为切入点,系统分析了当前测量工作中存在的设备陈旧、维护不规范、GPS测量误差、控制网精度不足以及管理体系不完善等问题。针对这些问题,提出了设备更新升级、完善维护制度、改进测量技术和优化管理体系等系统性解决方案。旨在为提升高速铁路工程测量技术水平,保障高铁工程质量和运营安全提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 高速铁路 工程测量 测量技术 质量控制
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西部高烈度地震区跨近断层无砟轨道多跨简支梁桥空间响应规律研究 被引量:1
10
作者 刘尊稳 邓永杰 +3 位作者 虞庐松 韩峰 韩国庆 杨钢 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第3期89-102,共14页
以兰新高速铁路常见的双块式无砟轨道多跨简支梁桥为背景,选取典型跨越山谷与河流等复杂地形不规则11×32 m简支梁桥为研究对象,建立三维线桥一体化计算模型,以三维近断层地震波为激励,基于等效应力理论,采用非线性时程法,研究我国... 以兰新高速铁路常见的双块式无砟轨道多跨简支梁桥为背景,选取典型跨越山谷与河流等复杂地形不规则11×32 m简支梁桥为研究对象,建立三维线桥一体化计算模型,以三维近断层地震波为激励,基于等效应力理论,采用非线性时程法,研究我国西部高烈度地震区跨越近断层地震带无砟轨道桥梁的空间响应规律。结果表明:脉冲型地震对轨道不平顺的影响最大,滑动脉冲型地震次之,非脉冲型地震则相对较小;脉冲型地震下钢轨存在拉断风险,伸缩缝两端道床板应力高于跨中,而底座板和道床板的应力呈现相反的分布规律;脉冲效应使得中间墩墩顶支座的纵向最大变形大于边墩,而非脉冲型地震下则相反,但整体上其变形均超过了安全限值,存在落梁风险;相较于无脉冲型和滑动脉冲型地震,脉冲型地震作用下中间墩墩顶横向位移分别增大了115.64%和59.56%,边界碰撞效应分别增大了150.64%和247.11%;在地震作用下大部分支撑垫石的最大应力均超过了材料的极限强度;联梁间的碰撞仅在脉冲型地震中出现,故在进行抗震设计时可通过提高配筋率防止裂缝的扩展,设置防碰撞装置以减轻碰撞对桥台和梁体造成的损伤。 展开更多
关键词 双块式无砟轨道 简支梁桥 近断层 地震 等效应力理论 空间响应规律 碰撞效应
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一种兼顾仿真效率和精度的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型 被引量:1
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作者 王伟 雷晓燕 +1 位作者 罗锟 陈鹏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期10-20,共11页
车辆-轨道非线性空间耦合动力学精细化模型常常需要耗费更多的机时,如何解决分析精度与计算效率的矛盾,是车辆-轨道非线性空间耦合动力学数值分析中的难点。首先,建立了精细化的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型,构建了在用迹线法搜... 车辆-轨道非线性空间耦合动力学精细化模型常常需要耗费更多的机时,如何解决分析精度与计算效率的矛盾,是车辆-轨道非线性空间耦合动力学数值分析中的难点。首先,建立了精细化的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型,构建了在用迹线法搜索轮轨空间接触点中引入轮轨准弹性修正的、更为精细的轮轨接触几何关系,并将迹线法融入到交叉迭代中求解车辆-轨道非线性空间耦合动力学方程,实现了同步进行轮轨接触点搜索与车辆-轨道非线性空间耦合动力学方程求解,提高了模型分析精度和数值计算效率;然后,为验证理论模型的正确性,与相关文献结果进行了对比计算,验证了模型和算法的有效性;最后,分析了模型的四类简化形式对系统响应的影响。研究表明:采用集中支撑的弹性元件模拟钢轨扣件,无法真实反映两侧扣件对钢轨侧滚振动的协同约束作用,将导致计算结果失真,采用分离支撑的弹性元件模拟钢轨扣件更为合理;轨道结构底座板参振对系统响应的影响显著,在模型中应给予考虑;底座板超出轨道板的部分对系统响应的影响较小,所产生的误差在可接受范围内;轨道子系统模型A能兼顾仿真效率和计算精度,适合用作车辆-三层轨道非线性空间耦合系统振动精细化分析模型。 展开更多
关键词 车辆-轨道非线性空间耦合动力学 高速铁路 交叉迭代 准弹性修正 有限元模型
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轨道交通基础设施自主无人机智能巡检技术现状与发展趋势 被引量:10
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作者 秦勇 张紫城 +7 位作者 杨怀志 孟凡腾 崔京 仇宁海 孟彤 刘鹏帅 汪洋 王志鹏 《铁路通信信号工程技术》 2025年第2期1-10,共10页
轨道交通既有基础设施服役时间增长,受环境和自然灾害影响性能劣化,病害频发,需先进巡检技术掌握其服役状态。现有机械与传感设备巡检存在频率低、覆盖范围有限、智能分析能力不足等问题,在桥梁、隧道口等区域巡检盲区多。无人机巡检具... 轨道交通既有基础设施服役时间增长,受环境和自然灾害影响性能劣化,病害频发,需先进巡检技术掌握其服役状态。现有机械与传感设备巡检存在频率低、覆盖范围有限、智能分析能力不足等问题,在桥梁、隧道口等区域巡检盲区多。无人机巡检具有高空作业、远距离覆盖、受地形与天窗限制小的优势。围绕轨道交通无人机智能巡检分析系统的“边云协同”分布式架构,探讨边缘端技术、云端技术及智能分析模型协同优化轨道基础设施巡检任务的方式,通过实际工程应用案例验证该技术的巡检价值,并基于无人机系统自主化等级,对未来无人机技术在轨道交通基础设施巡检中的潜在应用场景和研究方向进行展望。 展开更多
关键词 轨道交通基础设施 自主无人机 智能巡检 边云协同
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高速铁路箱式路基新型结构研究 被引量:2
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作者 肖宏 陈盈盈 +2 位作者 宋绪国 郭帅杰 魏绍磊 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期781-793,共13页
主要阐述箱式路基的结构特点、荷载分类及组合,并建立车辆-轨道-箱式路基-复合地基空间力学模型对其工作特性和荷载传递开展系统研究。研究结果表明:箱式路基纵向长度应≤17.24m,底部设计厚度应≥500mm;在温度作用下无明显伸缩位移,但... 主要阐述箱式路基的结构特点、荷载分类及组合,并建立车辆-轨道-箱式路基-复合地基空间力学模型对其工作特性和荷载传递开展系统研究。研究结果表明:箱式路基纵向长度应≤17.24m,底部设计厚度应≥500mm;在温度作用下无明显伸缩位移,但在结构端缝处存在钢轨应力峰;结构不存在共振风险;在350km/h速度下,箱式路基动应力、动位移均远比限值要求小;但顶板加速度会达到3.325m/s^(2),比我国传统简支梁桥振动加速度大,但比规范限值小;与传统土质路基对比,箱式路基对动荷载的吸收和耗散更具有优势,到路基垫层时,振动衰减超过90%,因此,对箱式路基底部复合地基进行设计时可不考虑列车动荷载的影响。 展开更多
关键词 高速铁路 新型结构 箱式路基 结构设计 有限元分析 荷载传递
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土工格栅加筋碎石复合体作用机理细观研究 被引量:2
14
作者 王志杰 王有为 +2 位作者 杨广庆 周诗广 贾旭东 《铁道学报》 北大核心 2025年第5期141-150,共10页
为从细观层面揭示土工格栅加筋碎石作用机理,在室内大型三轴试验结果基础上,建立土工格栅加筋碎石离散元数值模型,分析加筋层数、筋材竖向间距对试样抗剪强度的影响,并从细观角度揭示试样局部孔隙率、颗粒位移、力链的变化规律。研究结... 为从细观层面揭示土工格栅加筋碎石作用机理,在室内大型三轴试验结果基础上,建立土工格栅加筋碎石离散元数值模型,分析加筋层数、筋材竖向间距对试样抗剪强度的影响,并从细观角度揭示试样局部孔隙率、颗粒位移、力链的变化规律。研究结果表明:随着加筋层数的增加,试样的抗剪强度峰值随之变大;颗粒局部孔隙率随着轴向应变的增加而显著增大,由于筋材的约束,加筋区域孔隙率波动较小,合适的筋材间距能够最大程度限制加筋区域孔隙率的增长;加筋区域的颗粒侧向位移受到明显限制,随着加筋层数的增多,试样侧向变形明显降低;通过分析试样的接触力分布可以得出土工格栅能够大幅提高试样的承载力,提升加筋区域的抗变形能力。研究成果可增进对土工格栅加筋碎石作用机理的认识。 展开更多
关键词 大型三轴试验 土工格栅 细观组构 加筋机理 离散元
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侧风下大跨拱桥变形对高速列车行车平稳性的影响机理 被引量:1
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作者 李小珍 周彦希 王铭 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期1-9,共9页
为探求侧风下的拱桥变形对列车平稳性的作用机理,通过风-车-桥耦合系统得到跨中横、竖向位移,分析不同风速、车速下的列车行车平稳性,量化桥梁变形对风-车-桥系统中列车横、竖向加速度的贡献;结合车体加速度响应的敏感波长及桥梁变形的... 为探求侧风下的拱桥变形对列车平稳性的作用机理,通过风-车-桥耦合系统得到跨中横、竖向位移,分析不同风速、车速下的列车行车平稳性,量化桥梁变形对风-车-桥系统中列车横、竖向加速度的贡献;结合车体加速度响应的敏感波长及桥梁变形的时频特性,分析桥梁变形对行车平稳性影响机理.结果表明:桥梁竖向位移差异较横向位移差异较小,且主要位移由车致桥梁变形产生,最大幅值达到了-9.2mm;在列车及风荷载作用下,桥梁横向及竖向位移较为显著,但其对列车平稳性的影响主要体现在交界墩位置处,约为其余位置响应的4倍;除交界墩区域,桥上列车的行车平稳性主要由风致列车振动及轨道不平顺决定;车体横向及竖向加速度功率谱密度分布与轨道不平顺的波长密切相关,其对应的敏感波长区间均小于120m;车体横向及竖向加速度主要受车辆荷载作用引起的桥梁变形影响,而风荷载引起的桥梁变形主要分布于主跨范围内,波长大于120m,因而未对列车车体加速度产生显著影响. 展开更多
关键词 高速列车 行车平稳性 桥梁变形 风荷载 风-车-桥系统
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陀螺效应对高速旋转轮对弯曲模态的影响 被引量:1
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作者 关庆华 王文波 +1 位作者 张丰英 温泽峰 《铁道学报》 北大核心 2025年第3期54-63,共10页
基于转子动力学理论,以Timoshenko连续转轴模拟轮轴,以旋转圆盘模拟车轮,建立旋转轮对动力学模型。利用Riccati传递矩阵计算不同速度下弹性悬挂轮对的涡动模态。通过Timoshenko梁连续转轴模型的色散特性曲线,揭示陀螺效应对旋转体正反... 基于转子动力学理论,以Timoshenko连续转轴模拟轮轴,以旋转圆盘模拟车轮,建立旋转轮对动力学模型。利用Riccati传递矩阵计算不同速度下弹性悬挂轮对的涡动模态。通过Timoshenko梁连续转轴模型的色散特性曲线,揭示陀螺效应对旋转体正反涡动频率的影响机理。与有限元模型计算结果对比表明,基于Timoshenko梁连续转轴模型的弹性轮对能够满足前4阶弯曲模态计算需求,Euler梁模型无法考虑转轴旋转陀螺效应,仅适用于前2阶弯曲响应分析。研究结果表明:陀螺效应使轮对弯曲模态出现正反涡动,随转速提高,正涡动模态频率增大,反涡动模态频率减小;陀螺效应对轮对1、2阶弯曲涡动频率变化影响显著,对3、4阶弯曲涡动模态频率变化影响不大,速度每提高100 km/h,前4阶弯曲模态正涡动频率分别增加9.31、9.62、2.09、0.57 Hz,前4阶弯曲模态反涡动频率分别下降4.97、5.83、1.27、0.50 Hz。 展开更多
关键词 高速轮对 陀螺效应 旋转动力学 传递矩阵 涡动模态
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山区铁路不良地质分区分级选线方法研究 被引量:1
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作者 陈明浩 赵晓彦 +2 位作者 张广泽 李东 周航 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第2期17-24,共8页
我国西南及邻近的复杂艰险山区地质灾害极为发育且分布广泛,不良地质问题十分突出,给铁路的规划建设、运营维护带来了极大挑战。山区不良地质对铁路工程的危害形式和危害程度受其致灾机理控制,致灾范围分区分级特征明显,选线可以从源头... 我国西南及邻近的复杂艰险山区地质灾害极为发育且分布广泛,不良地质问题十分突出,给铁路的规划建设、运营维护带来了极大挑战。山区不良地质对铁路工程的危害形式和危害程度受其致灾机理控制,致灾范围分区分级特征明显,选线可以从源头规避各类不良地质风险。通过研究分析复杂山区铁路外生不良地质和内生不良地质的典型特征,提出滑坡、崩塌、泥石流、采空区等外生不良地质影响分区的表达方法及选线策略,其危害范围主要局限在一定的影响区域内,总结了滑坡“先绕避,前填后挖,忌桥隧”,崩塌“避发育、骑山脊、降高差”,泥石流“避重就轻、宁窄勿宽、留足净空”,采空区“宜远离、降高程”的选线方法;提出岩溶及岩溶水、活动断裂及地震、高地温(水)、岩爆与大变形、有害气体等内生不良地质影响分级的表达方法及选线策略,其危害程度主要受深部地质构造控制,总结了“短通过、抬高程、靠河边、避交汇”的选线方法。研究成果适用于山区铁路不良地质定量选线评价技术方法,可为复杂艰险山区铁路内生和外生不良地质分区分级选线评价及规避灾害风险提供技术支撑,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 山区铁路 地质构造 不良地质 分区分级选线 规避灾害风险
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基于深度残差收缩网络的地铁车轮扁疤故障诊断 被引量:1
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作者 梁红琴 姜进南 +4 位作者 龙辉 陶功权 卢纯 温泽峰 张楷 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1234-1248,共15页
针对地铁实际运营环境恶劣的问题,本文以轴箱振动加速度作为监测信号,基于深度残差收缩网络(DRSN),提出1种适用于强噪声背景的车轮扁疤故障严重程度辨识方法。首先,基于地铁车辆-轨道刚柔耦合动力学模型生成车轮扁疤故障数据集,并采用... 针对地铁实际运营环境恶劣的问题,本文以轴箱振动加速度作为监测信号,基于深度残差收缩网络(DRSN),提出1种适用于强噪声背景的车轮扁疤故障严重程度辨识方法。首先,基于地铁车辆-轨道刚柔耦合动力学模型生成车轮扁疤故障数据集,并采用数据增强技术提升数据集的多样性,同时满足深度学习对数据规模的要求。其次,设计1种结构合理的深度残差收缩网络,能够自适应地提取轴箱振动加速度信号的特征,从而实现车轮扁疤故障程度的智能分类。研究结果表明:在无噪声条件下,所提方法对正常车轮及轻度、中度和重度扁疤车轮的平均诊断精度达到99.88%(标准差为0.05);同时,在不同噪声等级下,该方法的平均诊断精度仍稳定保持在95%以上。与遗传算法结合支持向量机(GA-SVM)、卷积神经网络(CNN)、宽深度卷积神经网络(WDCNN)以及深度残差网络(ResNet)相比,所提方法具有更优异的辨识能力和鲁棒性。 展开更多
关键词 车辆-轨道耦合动力学模型 车轮扁疤 深度残差收缩网络 轴箱振动加速度 数据增强
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新建隧道小净距斜下穿既有隧道变形多因素分析 被引量:2
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作者 赵耀 黄长鑫 +6 位作者 张青 邵靖淇 高子明 张连震 陈健 王宠 于雷 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第3期58-63,共6页
[目的]在极小净空间条件下实施新建隧道下穿既有隧道作业时,新建隧道极易遭遇变形、塌方等安全风险,进而威胁既有线路的正常运营。因此,有必要对新建隧道小净距斜下穿既有隧道变形因素进行分析。[方法]基于青岛地铁8号线青岛北站—沧口... [目的]在极小净空间条件下实施新建隧道下穿既有隧道作业时,新建隧道极易遭遇变形、塌方等安全风险,进而威胁既有线路的正常运营。因此,有必要对新建隧道小净距斜下穿既有隧道变形因素进行分析。[方法]基于青岛地铁8号线青岛北站—沧口站区间隧道斜下穿既有运营地铁3号线隧道的实际施工案例,采用ABAQUS有限元软件对开挖过程进行数值模拟,深入探讨了开挖工法、开挖进尺及围岩条件三大要素对既有隧道受力变形特性的影响。[结果及结论]相较于全断面法,采用台阶法施工会导致既有隧道的最大竖向位移和水平位移分别增加24%,这充分表明全断面法在控制隧道变形方面具有更优的表现。同时,开挖进尺增大和围岩条件恶化均显著加剧既有隧道位移,进尺从0.5 m增至1.5 m时,竖向位移增加13%,水平位移增加28%,归因于穿越形态、应力释放、重分布及变形约束。围岩等级从Ⅲ级劣化至Ⅴ级,竖向位移增加302%,水平位移增加205%,影响远超开挖工法和进尺。在开挖里程-位移曲线中,工法决定曲线形态,进尺和围岩条件决定位移大小。针对小净距斜下穿工程,建议围岩条件良好时,优先采用全断面法和小进尺施工,以减轻既有隧道应力和变形。 展开更多
关键词 地铁 隧道工程 小净距斜下穿 有限元模拟 隧道变形
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高速道岔磨耗钢轨智能打磨研究 被引量:1
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作者 肖乾 杨逸航 +3 位作者 林凤涛 赵康云 陈琦琦 胡伟豪 《铁道学报》 北大核心 2025年第6期132-143,共12页
列车通过道岔时,轮轨磨耗导致车体横向加速度超限现象频发。钢轨打磨是缓解该问题的有效手段之一,但缺乏完善的打磨体系指导铁路工人,以致打磨后车体横向加速度未得到明显改善。针对车体横向加速度超限的列车车轮廓形及相应道岔钢轨廓... 列车通过道岔时,轮轨磨耗导致车体横向加速度超限现象频发。钢轨打磨是缓解该问题的有效手段之一,但缺乏完善的打磨体系指导铁路工人,以致打磨后车体横向加速度未得到明显改善。针对车体横向加速度超限的列车车轮廓形及相应道岔钢轨廓形进行详尽的数据收集与分析,优化道岔打磨的目标廓形和方案,构建打磨车智能打磨体系,为现场作业提供精准的钢轨打磨方案。研究表明,轮轨磨耗导致道岔钢轨轨面出现不平顺。运用非均匀有理B样条(NURBS)曲线拟合技术,结合优化遗传算法和车辆动力学模型,以减少打磨量,改善轮轨接触性能,提升打磨效率为目标,从而计算出理想的打磨目标优化廓形。在此基础上,利用Matlab平台建立智能打磨体系,可以实时计算道岔打磨优化方案,有效指导现场施工。建立车辆-道岔耦合动力学模型分析打磨效果,计算表明,当车辆以300 km/h的速度通过打磨后的道岔时,车体最大横向加速度、最大脱轨系数和最大磨耗指数分别比打磨前降低69.31%、6.67%和55.38%。因此,采用道岔钢轨智能打磨体系,不仅提高了打磨工作的效率,还显著改善了轮轨磨耗,增强了列车运行的安全性和平稳性。 展开更多
关键词 高速铁路 道岔钢轨打磨 智能打磨 车体加速度 轮轨磨耗 车辆动力学
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