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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
1
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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基于SSA-GA-BP神经网络的城轨地下线振动源强预测模型 被引量：1
2
作者 刘庆杰 刘博亮 +3 位作者 冯青松 徐璐 罗信伟 刘文武 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期2355-2366,共12页
为寻求一种预测速度快、准确率高的城市轨道交通地下线振动源强预测模型,基于55个非减振轨道测试断面数据,经过数据清洗、分析和标签化后,建立了涵盖典型车型和主要线路参数取值范围的8 000多条实测数据库。分析地铁环境振动的影响因素... 为寻求一种预测速度快、准确率高的城市轨道交通地下线振动源强预测模型,基于55个非减振轨道测试断面数据,经过数据清洗、分析和标签化后,建立了涵盖典型车型和主要线路参数取值范围的8 000多条实测数据库。分析地铁环境振动的影响因素,利用斯皮尔曼相关系数得到各类影响因素与振动源强的关系强度。分别建立基于卷积神经网络(CNN)、随机森林(RF)、支持向量机(SVM)等5个机器学习模型,对比分析了不同模型对振动源强的预测效果。使用麻雀搜索算法(SSA)和遗传算法(GA)优化BP神经网络模型的结构、超参数、权重及阈值,对比SSA-GA-BP、SSA-BP、GA-BP神经网络对振动源强的预测精度。最终使用4个差异明显且未经模型学习的新断面验证SSA-GA-BP模型的泛化能力。结果表明:5种机器学习模型中BP神经网络的非线性回归拟合能力最强,验证集MAE损失为1.55 dB,决定系数为0.948;SSA-GA-BP模型对振动源强的预测精度高于SSA-BP和GA-BP,验证集MAE、MAPE和决定系数分别为1.289 dB、1.856%和0.967,有80.11%数据的平均绝对误差在2 dB以内;SSA-GA-BP模型对4个经典的新断面数据预测效果良好,4个断面汇总数据的MAE、MSE和MAPE误差值分别为1.21 dB、2.18 dB和1.67%,决定系数为0.977,有70%数据的预测误差在2 dB以内,证明了SSA-GA-BP模型有较强的泛化能力。SSA-GA-BP振源预测模型具有较好的预测精度和快速预测能力,研究可为轨道交通地下线路设计阶段的减振降噪设计提供参考。 展开更多
关键词 城市轨道交通地下线 振动源强 预测 BP神经网络 麻雀搜索算法 遗传算法
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钢轨不平顺焊接区的磨耗及裂纹萌生预测 被引量：4
3
作者 林凤涛 王子旭 +3 位作者 谭荣凯 张子豪 杜瑞廷 史志勤 《机械强度》 北大核心 2025年第1期146-154,共9页
为探究钢轨焊接区的磨耗及裂纹萌生与轴重及摩擦因数的关系,通过对大量不平顺焊接区的实地测量,拟合了两种典型焊接区的不平顺数据,建立了上凸和下凹两类典型焊接区不平顺轮轨接触的有限元模型。结合摩擦功模型和Archard磨耗理论,对焊... 为探究钢轨焊接区的磨耗及裂纹萌生与轴重及摩擦因数的关系,通过对大量不平顺焊接区的实地测量,拟合了两种典型焊接区的不平顺数据,建立了上凸和下凹两类典型焊接区不平顺轮轨接触的有限元模型。结合摩擦功模型和Archard磨耗理论,对焊接区最大磨耗截面进行预测,基于Jiang-Sehitoglu模型对焊接区裂纹萌生寿命进行预测。发现随着轴重的增加,上凸及下凹焊接区的磨耗速率均增大;且轴重达到16 t时上凸型焊接区磨耗速率显著增大,而下凹型焊接区在轴重达到18 t时磨耗速率显著增大;摩擦因数从0.2增加到0.35,上凸和下凹两类焊接区最大磨耗量分别为1.93 mm、1.08 mm;且上凸型焊接区磨耗速率在摩擦因数为0.3时显著增大,而下凹型焊接区磨耗速率在摩擦因数为0.35时显著增大。轴重从12 t增加到18 t,上凸型焊接区服役寿命的衰减幅度较小,而下凹型焊接区服役寿命衰减幅度较大。此外,当摩擦因数从0.2增加至0.35时,其对上凸型焊接区服役寿命的影响明显小于轴重(12~18 t)的影响。然而,当摩擦因数从0.2增加至0.35时,其对下凹型焊接区服役寿命的影响与轴重(12~18 t)的影响相当。结果表明,随着轴重和摩擦因数的增加,对钢轨焊接区下凹型不平顺的寿命影响更加显著;在工务维护过程中,应着重关注下凹型焊接区的出现并及时标记和修复。 展开更多
关键词 铁道工程 轮轨关系 磨耗预测 裂纹萌生预测
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地铁环境振动预测中土层-建筑结构相互作用规律研究 被引量：1
4
作者 刘魁刚 刘卫丰 +2 位作者 张忠炎 张昌昌 陈嘉梁 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第6期33-39,共7页
对地铁列车运行引起的振动在建筑结构内外的传播规律进行探讨,并且分析各类影响因素的参数变化。以地铁线路附近一栋砖混结构楼体为研究对象,采用包含隧道、土层、建筑物的三维数值模型,对其进行振动传递分析。土层与建筑物基础之间设... 对地铁列车运行引起的振动在建筑结构内外的传播规律进行探讨,并且分析各类影响因素的参数变化。以地铁线路附近一栋砖混结构楼体为研究对象,采用包含隧道、土层、建筑物的三维数值模型,对其进行振动传递分析。土层与建筑物基础之间设置多种接触模拟算法:惩罚约束法、多点约束法、组合算法,以建筑物到隧道的距离、隧道埋深、土层类别为基本影响因素设计多种工况,研究振动在土层-建筑结构接触面上的耦合损失,并探讨地铁振动在建筑结构内外的传递损失规律。研究结果表明:各种接触模拟算法的具体实施效果在10 Hz以上频段差别不大,但在10 Hz以下的低频段差别较为显著;对于地铁振动在建筑结构内外的传递损失,不同影响因素下的最大Z振级与1/3倍频程加速度级峰值频段附近的传递损失的趋势基本保持一致,但在其他频段则无明显规律。 展开更多
关键词 环境振动 地铁 土层-结构相互作用 传递损失
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道岔打磨对车轮磨耗下列车动力学影响 被引量：1
5
作者 肖乾 杨逸航 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第3期12-17,共6页
研究目的:本研究针对380A型列车在通过特定道岔时车体振动加速度超限的问题,旨在通过采集列车车轮及道岔钢轨廓形数据,制定和实施详细的打磨方案,并通过仿真模拟与现场实测相结合的方法,探究打磨对列车动力学特性的影响,以提高列车通过... 研究目的:本研究针对380A型列车在通过特定道岔时车体振动加速度超限的问题,旨在通过采集列车车轮及道岔钢轨廓形数据,制定和实施详细的打磨方案,并通过仿真模拟与现场实测相结合的方法,探究打磨对列车动力学特性的影响,以提高列车通过道岔时的稳定性。研究结论:(1)研究发现多组列车车轮存在多边形磨耗、扁疤磨耗及凹坑磨耗现象,同时高速道岔轨面出现多种病害,这些病害对列车动力学特性有显著影响;(2)为了提高作业效率,对打磨目标廓形进行了简单优化,以适应实际打磨需求;(3)车辆-道岔耦合动力学模型仿真模拟结果表明,打磨后列车通过道岔时轮轨横向力及垂向力最大值分别降低了45.79%和15.40%;车体横向加速度及垂向加速度最大值分别降低了36.96%和30.00%;(4)现场实测数据显示,打磨后列车通过道岔时车体最大横向加速度降低至0.64m/s^(2),较打磨前降低55.86%;轮轨横向力及垂向力最大值分别为34.51kN和152.47kN,较打磨前降低42.82%和17.38%;(5)通过道岔打磨可以有效改善车轮磨耗条件下列车的动力学特性,对提高高速列车运行稳定性具有实际应用价值。 展开更多
关键词 高速列车 道岔钢轨打磨 多边形磨耗 扁疤磨耗 车辆动力学
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列车间歇影响下轮胎碎片土三轴试验研究 被引量：1
6
作者 李丽华 孙恺 +3 位作者 刘一鸣 沈轩宇 杨俊超 李贲 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第1期13-19,共7页
研究目的:为探讨轮胎碎片混填路基土在列车间歇荷载作用下的动力特性,开展了一系列连续加载与分级间歇加载大型动三轴试验,分析不同加载方式下黏质砂土与轮胎碎片混填土的轴向累积变形特性以及动应力-动应变滞回曲线发展规律,探讨轮胎... 研究目的:为探讨轮胎碎片混填路基土在列车间歇荷载作用下的动力特性,开展了一系列连续加载与分级间歇加载大型动三轴试验,分析不同加载方式下黏质砂土与轮胎碎片混填土的轴向累积变形特性以及动应力-动应变滞回曲线发展规律,探讨轮胎碎片掺量对黏质砂土路基动力性能的影响。研究结论:(1)单级连续加载下,累积应变先迅速增长,后随循环次数增加逐渐减缓;(2)试样的轴向累积应变由应力幅值决定,间歇期的存在可提高试样的承载能力;试样滞回曲线面积与围压、动应力幅值呈正相关,掺入轮胎碎片可有效减小滞回曲线面积;(3)安定理论适用于分级间歇加载下的动力行为分析;(4)研究结果对正确认识轮胎碎片混填铁路路基土动力特性具有重要意义。 展开更多
关键词 轮胎碎片 动三轴试验 列车间歇效应 分级加载 滞回曲线
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典型钢轨波磨病害下高速轮轨瞬态滚动接触及磨损行为分析
7
作者 丁旺才 马帅 +3 位作者 靳忠渊 李得洋 吴少培 李国芳 《振动与冲击》 北大核心 2025年第5期67-79,共13页
以典型钢轨波磨病害为研究对象,构建了考虑轨下结构及轮轨弹塑性接触的三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型,采用基于有限元模型的三维磨损分布计算方法,研究了匀速和牵引状态下轮轨接触特性及钢轨磨损行为的差异,以及牵引状态下不同病害参... 以典型钢轨波磨病害为研究对象,构建了考虑轨下结构及轮轨弹塑性接触的三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型,采用基于有限元模型的三维磨损分布计算方法,研究了匀速和牵引状态下轮轨接触特性及钢轨磨损行为的差异,以及牵引状态下不同病害参数钢轨波磨对轮轨接触特性及磨损的影响规律。结果表明,牵引状态下轮轨纵向力受固有刚度不平顺影响更显著,波磨对相对滑移的影响与纵向力有关,且需在固有刚度不平顺影响基础上叠加,叠加效果与波磨波长和谷深有关。在波磨谷深限值内,当波磨波长较短或谷深较大时,纵向力会出现与波磨几何相似的振型,导致相对滑移分布与波磨几何相关,接触压力变化进一步影响磨损深度,使波峰附近磨损增加,波谷附近磨损减少,波磨进一步发展。由于磨损增量相位与波磨几何相位差较小,钢轨波磨有减缓趋势,波磨在较大波长及谷深下减缓较快。研究结论以期为高速轮轨波磨区段钢轨维护策略提供理论参考。 展开更多
关键词 高速铁路 钢轨波磨 瞬态动力学 有限元分析 磨损分析 轮轨接触特性
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磨耗道岔钢轨打磨廓形智能优化对车辆运行影响
8
作者 肖乾 杨逸航 +2 位作者 昌超 林凤涛 章治 《铁道学报》 北大核心 2025年第10期124-133,共10页
为改善高速列车直向过岔时车体横向加速度超限问题,针对磨耗道岔钢轨廓形开展优化研究,通过仿真验证优化廓形对车辆运行性能的影响,并应用于实际打磨施工。研究结果表明,道岔不同位置存在差异化磨耗,导致车辆通过道岔时等效锥度波动显著... 为改善高速列车直向过岔时车体横向加速度超限问题,针对磨耗道岔钢轨廓形开展优化研究,通过仿真验证优化廓形对车辆运行性能的影响,并应用于实际打磨施工。研究结果表明,道岔不同位置存在差异化磨耗,导致车辆通过道岔时等效锥度波动显著,进而引发车体横向加速度超限现象。研究采用GA-NURBS曲线拟合道岔钢轨关键断面磨耗廓形,确定钢轨廓形型值点后,基于PSO-BP-NSGAⅡ智能算法对型值点进行优化,最终求解得到优化廓形。车辆-道岔耦合动力学模型仿真结果显示,当车辆以300km/h速度通过优化廓形时,与磨耗廓形相比,轮轨横向力、垂向力分别降低67.32%、3.11%,脱轨系数降低55.55%,车体横向加速度、垂向加速度分别降低49.24%、33.79%;在不同速度条件下,车辆通过优化廓形时的各项动力学参数均小于磨耗廓形,且优于全新廓形。基于优化廓形实施现场打磨后,连续10周监测未出现车体横向加速度报警现象。因此,磨耗道岔钢轨打磨廓形优化可有效改善车辆运行性能。 展开更多
关键词 高速列车 钢轨打磨 轮轨磨耗 智能算法 车辆动力学
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双线列车移动荷载作用下饱和地基振动响应特性分析
9
作者 高盟 李佳文 李丹阳 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第3期228-235,共8页
双线高速列车交会所致荷载强度大,振动时间长,使饱和地基产生显著位移和超静孔隙水压力响应。基于Biot流体饱和多孔介质波动方程和2.5维有限元(Two-and-a-half-dimensional Finite Element Method,2.5D FEM)理论,建立双线轨道-饱和地基2... 双线高速列车交会所致荷载强度大,振动时间长,使饱和地基产生显著位移和超静孔隙水压力响应。基于Biot流体饱和多孔介质波动方程和2.5维有限元(Two-and-a-half-dimensional Finite Element Method,2.5D FEM)理论,建立双线轨道-饱和地基2.5D有限元模型。采用Fortran语言编制双线列车荷载程序,将荷载施加于以Euler梁模拟的轨道,对双线及单线列车4种运行工况下轨道中心和饱和地基振动响应进行分析。结果表明:由于双线列车荷载所致叠加效应,振动波叠加增大,轨道中心竖向加速度和位移相较单线工况下增大约1倍,在距离轨道中心1 m处出现位移幅值;单线与双线工况下饱和地基均在距离轨道中心10 m范围内存在一个振动放大区段,10 m以内振动衰减较快,10 m以外振动衰减较慢;双线工况下超静孔压幅值相较单线工况增大约1倍;不同工况下超静孔压随深度变化均为先急剧增大,随后快速减小,再缓慢消散,其在1.5 m深度处达到最大值。 展开更多
关键词 振动与波 双线列车 饱和地基 2.5D有限元 振动响应 超静孔隙水压力
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扣件横向刚度对地铁小半径曲线轨道动力特性的影响
10
作者 曾志平 唐杰 +3 位作者 田春雨 李平 吴达 李沛成 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期3979-3991,共13页
为揭示地铁小半径曲线条件下扣件横向刚度对轨道动力特性的影响规律,在曲线半径为350 m的线路上,建立6节编组车辆-轨道-隧道刚柔耦合动力学模型,通过设置5种不同的扣件横向刚度工况(即扣件横向刚度分别为10、20、30、40和50 kN/mm),对... 为揭示地铁小半径曲线条件下扣件横向刚度对轨道动力特性的影响规律,在曲线半径为350 m的线路上,建立6节编组车辆-轨道-隧道刚柔耦合动力学模型,通过设置5种不同的扣件横向刚度工况(即扣件横向刚度分别为10、20、30、40和50 kN/mm),对比分析行车动力学性能指标、减振效果和轨道系统振动特性的差异性。研究结果表明:1)当扣件横向刚度由10 kN/mm增大至50 kN/mm时,车体横向加速度降幅65.5%,横向Sperling指标降幅27.3%,横向力增幅46.0%,脱轨系数等其他指标受其影响较小。2)当行车速度发生变化时,低扣件横向刚度区间(10~20 kN/mm)引起内轨和外轨的横向位移和扭转角变化更明显。3)当扣件横向刚度由50 kN/mm减小至10 kN/mm时,隧道壁减振量达2.77 dB。4) 5种工况的轨道纵向振动衰减率均在2.2~2.6 dB·m^(-1)范围内,对应的频率临界点分别为88、115、152、189和226 Hz。扣件横向刚度增大会影响90~200 Hz频段内的振动响应,对700 Hz以上频段的影响较弱。研究成果可为地铁小半径曲线扣件减振及系统固有振动特性研究提供参考。 展开更多
关键词 扣件横向刚度 横向位移 扭转角 减振效果 振动衰减率 钢轨位移导纳
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变摩擦因数下轮轨黏滑与磨耗特性分析
11
作者 曾志平 唐杰 +4 位作者 吴达 李平 冯宁 李沛成 田春雨 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第10期4473-4484,共12页
为探究变摩擦因数工况下地铁小半径曲线轮轨黏滑与磨耗特性,基于SIMPACK动力学软件,建立车辆-轨道模型,对比常摩擦因数工况下的轮轨黏滑特性差异,并对不同小曲线半径的轮轨接触应力及钢轨磨耗进行计算。研究结果表明;1)内轨黏着系数的... 为探究变摩擦因数工况下地铁小半径曲线轮轨黏滑与磨耗特性,基于SIMPACK动力学软件,建立车辆-轨道模型,对比常摩擦因数工况下的轮轨黏滑特性差异,并对不同小曲线半径的轮轨接触应力及钢轨磨耗进行计算。研究结果表明;1)内轨黏着系数的分布在高蠕滑率区较混乱,自激振动强烈;2)在变摩擦因数工况下,内轨纵、横向主振动频率分别为396Hz和367Hz,分别对应波长为42mm和45mm;外轨纵、横向主振动频率分别为64Hz和232Hz,分别对应波长为260mm和72mm;3)相比于常摩擦因数,变摩擦因数下内外轨振动频率呈增大趋势,导致波长缩短;4)内轨和外轨的纵向应力绝对值均随曲线半径增大而增大,横向应力绝对值则随曲线半径增大而减小;5)内轨的磨耗集中分布在钢轨型面横坐标-14~5mm之间,外轨低磨耗分布在7~23mm之间,高磨耗分布在23~30mm之间,内轨表现为轨顶偏右的垂直“挤压型”磨耗,外轨表现为左侧轨角的“撕拉型”磨耗。 展开更多
关键词 变摩擦因数 轮轨黏滑 接触应力 振动频率 波磨 小半径曲线
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摩擦因数对小半径曲线轮轨接触应力的影响
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作者 曾志平 唐杰 +4 位作者 吴达 李平 冯宁 李沛成 田春雨 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期2789-2799,共11页
为研究摩擦因数对小半径曲线轮轨接触应力以及接触斑面积的影响规律,基于SIMPACK动力学软件,分别设置内轨和外轨的摩擦因数为0.2、0.3、0.4并组合成9种不同的工况,计算内轨和外轨在半径为350 m的圆曲线线路中的最大法向、纵向和切向应... 为研究摩擦因数对小半径曲线轮轨接触应力以及接触斑面积的影响规律,基于SIMPACK动力学软件,分别设置内轨和外轨的摩擦因数为0.2、0.3、0.4并组合成9种不同的工况,计算内轨和外轨在半径为350 m的圆曲线线路中的最大法向、纵向和切向应力与对应的接触斑面积。研究结果表明;1)内轨应力集中于钢轨中心偏右的轨面区域,外轨应力集中于轨角区域;2)外轨法向应力约为内轨法向应力的1.28倍,外轨纵向和切向应力分布以拉力产生的负应力为主导,接触区域部分受拉、部分受压,产生蠕滑现象,导致侧磨;3)内轨和外轨的法向、切向应力变化与摩擦因数呈线性关系,纵向应力与摩擦因数具有非线性特征;4)摩擦因数的取值对法向接触斑面积无明显影响,当摩擦因数分别在0.2~0.3、0.3~0.4范围内时,内轨和外轨的纵向、切向接触斑面积变化更加显著。研究成果可为进一步揭示轮轨接触疲劳磨耗等问题提供参考依据。 展开更多
关键词 轮轨接触 三向应力 接触斑面积 摩擦因数 小半径曲线
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道岔区轮轨滑动接触摩擦热力耦合特征分析
13
作者 韩峰 李国民 +3 位作者 魏昊 刘洋 陈磊 刘泽龙 《铁道学报》 北大核心 2025年第6期113-121,共9页
以12号单开道岔转辙器区14~16号轨枕处基本轨和尖轨为研究对象,研究LM磨耗型踏面车轮通过道岔转辙器区的轮轨间滑动摩擦热力特性。基于非稳态热传导原理,建立轮轨热力耦合动力学模型,计算不同工况下磨耗车轮通过岔区的钢轨接触点力学变... 以12号单开道岔转辙器区14~16号轨枕处基本轨和尖轨为研究对象,研究LM磨耗型踏面车轮通过道岔转辙器区的轮轨间滑动摩擦热力特性。基于非稳态热传导原理,建立轮轨热力耦合动力学模型,计算不同工况下磨耗车轮通过岔区的钢轨接触点力学变化特性及接触斑处温升,判断在相应道岔区的摩擦热高温区和应力集中区。研究结果表明,随着轮轨滑动摩擦,道岔区轮轨产生摩擦高温,最大温升点位于接触斑后半部。列车轴重是影响道岔区钢轨温升的主要因素,轴重越大,轮轨之间的接触压力越大,热源越强,导致轮轨摩擦温升更高,滑动速度对其影响较小。尖轨和基本轨的摩擦热与接触应力的差异稳定在14.67~48.90 MPa范围内,说明该区域道岔结构稳定,两轨受力均衡。 展开更多
关键词 道岔区 铁道工程 摩擦热 热力耦合 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
14
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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高速列车激励对转体矮塔斜拉桥振动影响分析
15
作者 卢华喜 邓雨亭 蔡茂凯 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第6期254-260,共7页
结合实际工程案例,对高速列车引发的激振力、振动在土体中的传播以及转体结构对振动的影响进行全面深入的分析和模拟。借助有限元软件ANSYS构建包含轨道、土体和转体桥梁的整体有限元模型,有限元数值计算结果和现场振动测试结果基本吻... 结合实际工程案例,对高速列车引发的激振力、振动在土体中的传播以及转体结构对振动的影响进行全面深入的分析和模拟。借助有限元软件ANSYS构建包含轨道、土体和转体桥梁的整体有限元模型,有限元数值计算结果和现场振动测试结果基本吻合。运用该有限元模型系统地研究列车速度、列车轴重、轨道与桥墩距离等参数对跨铁路线转体桥梁振动响应的影响。有限元数值模拟和现场试验结果表明,这些因素对转体桥振动响应存在不同程度的影响。 展开更多
关键词 振动与波 跨线转体桥 矮塔斜拉桥 有限元模型 列车速度 列车轴重 轨道距离
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城际铁路与市域铁路互联互通限界适应性分析
16
作者 许敬辉 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第7期186-191,共6页
随着《交通强国建设纲要》颁布,指明了轨道交通融合发展的目标和方向,提出轨道交通互联互通的运营需求。跨线运营作为互联互通的一种运营模式,涉及限界、客流、行车、信号、供电等多个专业领域研究,其中限界是跨线运营的基础条件。从城... 随着《交通强国建设纲要》颁布,指明了轨道交通融合发展的目标和方向,提出轨道交通互联互通的运营需求。跨线运营作为互联互通的一种运营模式,涉及限界、客流、行车、信号、供电等多个专业领域研究,其中限界是跨线运营的基础条件。从城际铁路与市域铁路现行限界标准体系差异化入手,通过对城际铁路与市域铁路车辆参数、供电制式、轨道参数、线路条件等制定限界的技术条件分析以及车站、区间建筑限界的技术标准校核,得出以下结论:(1)市域A/B型车铁路与城际铁路受最小线间距标准与站台限界差异化影响,不具备跨线运营条件;(2)市域C/D型车铁路与城际铁路具备基本的跨线运营条件,但跨线运行时需对站台、站台门、区间疏散平台及曲线地段构筑物、设备进一步校核限界;(3)考虑乘客舒适度要对跨线运行车体密封性能和车隧阻塞比进行核算。 展开更多
关键词 城际铁路 市域铁路 互联互通 限界 跨线运营 车辆参数 供电制式
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密贴下穿影响下地铁车站振动源强演变分析
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作者 曹洋 施皓 +1 位作者 李交锋 陶静 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期149-158,共10页
密贴下穿作为地下工程近接施工的极端情况,将引起既有结构显著的受扰变形,直接影响结构的正常服役性能。以冻结暗挖下穿运营地铁车站为研究目标,基于车辆-线路耦合动力学方法与有限元精细化建模手段进行联合仿真,建立用于模拟滨海软弱... 密贴下穿作为地下工程近接施工的极端情况,将引起既有结构显著的受扰变形,直接影响结构的正常服役性能。以冻结暗挖下穿运营地铁车站为研究目标,基于车辆-线路耦合动力学方法与有限元精细化建模手段进行联合仿真,建立用于模拟滨海软弱地层中垂直交叠结构密贴下穿施工的动力有限元模型,并借助对现场运营线路的实时测试加以验证。通过将密贴下穿引起的既有线不平顺转化为轮轨动力激振施加于有限元仿真模型,计算并分析了轨道结构与隧道基础间的动力传递时频特性,进而模拟了车站振动源强在地层冻结前后及新建隧道开挖贯通阶段的演变过程。结果表明:地铁线路中轮轨激振经由轨道结构各层传递至隧道基础,进而引起结构底板及侧墙相继振动,受到传递距离及方向的影响,系统动力在传递路径中连续衰减,使得隧道侧墙振动相较于轨道道床呈现较低水平,但两者响应幅值在密贴下穿开挖导致既有线不平顺增长阶段,呈现了不同程度的提升,且轨道道床增幅更为显著;地铁车站振动源强的频率分布大多集中在200 Hz以下,其中密贴施工引起线路不平顺的主要影响频段在40 Hz以内,源强在8~40 Hz之间与不平顺幅值正相关,而隧道侧墙振动在8 Hz以下的低频区域出现了放大现象。 展开更多
关键词 地铁车站 密贴下穿 振动源强 动力演变 动力有限元
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外轨超高对轮轨非线性接触影响的有限元分析
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作者 许贵满 韩海娅 魏云鹏 《石家庄铁路职业技术学院学报》 2025年第2期52-57,共6页
外轨超高是保证车辆安全通过曲线轨道的重要参数之一,为分析其对轮轨非线性接触的影响,以TB锥形踏面与CHN60钢轨为研究对象,建立轮轨三维非线性接触的有限元模型,在不同外轨超高的条件下研究轮重对轮轨非线性接触的影响。研究结论:轮轨... 外轨超高是保证车辆安全通过曲线轨道的重要参数之一,为分析其对轮轨非线性接触的影响,以TB锥形踏面与CHN60钢轨为研究对象,建立轮轨三维非线性接触的有限元模型,在不同外轨超高的条件下研究轮重对轮轨非线性接触的影响。研究结论:轮轨接触应力、车轮和轨道Mises应力随轴重增大呈现非线性增大,超高会使得内外轮轨出现偏载现象,导致接触应力、接触斑位移、车轮和轨道Mises应力不同,过超高会增大轮轨横向作用力,加剧轮轨磨耗;欠超高会提高内侧车轮Mises应力8%,加速车辆踏面损耗,建议超高取值为100—150 mm之间。 展开更多
关键词 轨道超高 轮对—轨道接触 接触应力 轮轨 非线性
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地铁小半径曲线钢轨焊缝三维廓形对轮轨冲击响应影响研究 被引量：1
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作者 曾梓恒 赵炎南 +2 位作者 赵才友 师多佳 王平 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第9期59-71,共13页
在地铁小半径曲线地段,钢轨焊缝容易出现裂纹伤损病害,严重影响行车安全,缩短钢轨寿命。目前,关于二维钢轨焊缝不平顺的相关研究已有很多,但针对钢轨焊缝三维廓形的研究尚未开展。为研究钢轨焊缝三维廓形对轮轨冲击的影响,首先结合BBM... 在地铁小半径曲线地段,钢轨焊缝容易出现裂纹伤损病害,严重影响行车安全,缩短钢轨寿命。目前,关于二维钢轨焊缝不平顺的相关研究已有很多,但针对钢轨焊缝三维廓形的研究尚未开展。为研究钢轨焊缝三维廓形对轮轨冲击的影响,首先结合BBM钢轨粗糙度检测仪和MiniProf轨廓仪对某地铁线路小半径圆曲线上钢轨焊缝三维廓形进行实测,随后通过全轮对三维轮轨瞬态滚动接触模型研究实测焊缝接头处的轮轨滚动接触-冲击特性,并对比分析焊缝三维廓形和二维焊缝不平顺对轮轨冲击响应的影响差异。研究表明:(1)地铁圆曲线地段内轨各焊缝接头处不平顺波形基本相似,而越靠近圆曲线中心的焊缝接头,其不平顺波深越大,外轨具有相同规律,且相比外轨,内轨焊缝波深更大;(2)在内外轨焊缝光带区,焊缝中心处光带宽度最大,光带中心线位置上的焊缝不平顺波深最大,相比二维焊缝不平顺,焊缝三维廓形能更有效地反映钢轨焊接区顶面在纵向及横向上的不平顺特征;(3)在内外轨焊缝区,存在较大的轮轨冲击力,同时,接触斑面积、黏着区面积比例以及接触斑磨耗深度峰值均与垂向轮轨力呈正相关,且内轨接触斑磨耗深度峰值大于外轨;(4)对比二维焊缝不平顺发现施加焊缝三维廓形后,宏观上轮轨冲击力波形无显著变化,但内外轨垂向力峰值分别提高1.9%和2.4%,微观上焊缝区内接触斑滑动区与黏着区划分边界更为模糊,滑动点与黏着点存在交叉分布现象,同时接触斑磨耗分布更为复杂且磨耗深度峰值更大,内外轨最大磨耗深度峰值分别提高12.6%和21.1%。 展开更多
关键词 地铁 小半径曲线 钢轨焊缝三维廓形 轮轨冲击 黏滑分布 磨耗分布 显式有限元法
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时速400 km轮轨制动大蠕滑黏着试验研究(四)——多种介质条件下极低黏着特性及黏着系数 被引量：3
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作者 常崇义 陈波 +1 位作者 蔡园武 李果 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第1期149-156,共8页
针对时速400 km高速列车轮轨在多种介质条件下的制动大蠕滑极低黏着特性及黏着系数,通过高速轮轨关系试验台,模拟不同速度下轮轨间分别采用喷水、防冻液、普通润滑油15W-40及齿轮箱润滑油75W-90等介质的工况,研究轮轨间多种介质对制动... 针对时速400 km高速列车轮轨在多种介质条件下的制动大蠕滑极低黏着特性及黏着系数,通过高速轮轨关系试验台,模拟不同速度下轮轨间分别采用喷水、防冻液、普通润滑油15W-40及齿轮箱润滑油75W-90等介质的工况,研究轮轨间多种介质对制动大蠕滑极低黏着特性和黏着系数的影响,并探讨水介质条件下轮轨接触表面粗糙度和齿轮箱润滑油条件下超大蠕滑率对黏着系数的作用。结果表明:水介质条件下轮轨接触表面粗糙度是影响黏着系数的关键因素之一,极低粗糙度水平下速度超过100 km·h^(-1)后便进入极低黏着状态;轮轨间不同介质条件下,黏着系数随速度的提高呈现不同的下降趋势,其中齿轮箱润滑油75W-90和防冻液在高速下更易导致极低黏着系数的出现;特别是在齿轮箱润滑油75W-90条件下黏着力系数在黏着饱和点之后随纵向蠕滑率的增加呈现持续下降趋势,即使纵向蠕滑率增加到90%也未观察到黏着力系数再次上升的现象,标志着对这类齿轮箱润滑油仅利用防滑控制技术提高黏着利用的可能性极低。 展开更多
关键词 轮轨接触界面 第三介质 大蠕滑 极低黏着 黏着系数
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