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重载铁路小半径曲线钢轨磨耗演化规律研究
1
作者 时瑾 高玉祥 李跃鹏 《铁道工程学报》 北大核心 2026年第1期19-25,共7页
研究目的:钢轨的表面状态、磨耗量是铁路工务部门实施打磨、换轨等维修作业的重要依据,开展磨耗演化规律研究有助于掌握钢轨的磨耗变化趋势,提前制定养修方案。因此,本文基于多个维修周期的某重载铁路实际监测的磨耗数据分析不同半径曲... 研究目的:钢轨的表面状态、磨耗量是铁路工务部门实施打磨、换轨等维修作业的重要依据,开展磨耗演化规律研究有助于掌握钢轨的磨耗变化趋势,提前制定养修方案。因此,本文基于多个维修周期的某重载铁路实际监测的磨耗数据分析不同半径曲线及不同位置钢轨磨耗的主要特征及演化规律。研究结论:(1)小半径曲线外轨侧磨呈“中间高、两边低”特征,曲中点附近侧磨量最大,侧磨主要发生在圆曲线上,缓和曲线的侧磨量较小;(2)随着曲线半径的增大,侧磨和垂磨在上道初期与后期的月度磨耗变化量差异均减小;(3)钢轨磨耗速率与曲线半径呈负相关,磨耗以侧磨为主,当R≤800 m时磨耗速率随半径的变化幅度显著;当R>800 m时半径对磨耗速率影响较小,侧磨与垂磨的速率差异也逐渐减小;(4)本研究成果可为重载铁路小半径曲线钢轨的磨耗控制及养护维修提供依据。 展开更多
关键词 钢轨磨耗 小半径曲线 重载铁路 演化规律 多源数据
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基于相位相消重构的多点弦短波不平顺测量研究
2
作者 刘玉金 尧辉明 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2026年第1期404-413,共10页
针对现有多点弦测法在短波不平顺测量过程中存在矩阵计算量大、滤波器脉冲响应难以计算等弊端,提出相位相消的多点弦测优化算法,有效地解决了传统弦测法在可测波长区间存在零点的问题。基于多个偏弦法弦测值数据互补,消去其相位偏差,对... 针对现有多点弦测法在短波不平顺测量过程中存在矩阵计算量大、滤波器脉冲响应难以计算等弊端,提出相位相消的多点弦测优化算法,有效地解决了传统弦测法在可测波长区间存在零点的问题。基于多个偏弦法弦测值数据互补,消去其相位偏差,对叠加的公式推导得到多点弦的传递函数公式,并加入权重,以消去多点弦的误差累积问题,进一步采用最小二乘线性相位加权FIR(finite impulse response)滤波器进行逆滤波得到原始不平顺。为探究传感器测点配置对测量波形的影响,通过使用最小可测波长公式及误差放大系数计算测量模型在不同测点阶数配置下的表现,并结合实验与仿真的结果分析算法的可行性,比较与传统的弦测方法所具有的优势。结果表明,所提优化方法实现了多点弦滤波还原原始不平顺,有效地解决了传统弦测法在可测波长区间存在零点的问题,复原波形的皮尔森相关系数可达到99%以上,具有较高的精度,使用测点数N=5时可得到较优的测点配置,系统可测短波波长可达10 mm以上,并具有较低的误差累积。对比现有的多点弦测计算方法运算速度有了极大的提高,并设计了一款测量小车,进一步实测表明,该测量方法具有良好的稳定性以及波长测量范围,重复精度11.18μm左右,研究结果可为轨道维护和列车安全运营提供新的技术支持。 展开更多
关键词 相位相消 钢轨波磨 多点弦测法 逆滤波 传递函数
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列车荷载作用下钢轨底部锈蚀缺陷对钢轨服役安全性的影响
3
作者 李群 余梦雯 范浩 《轨道交通装备与技术》 2026年第2期38-42,共5页
钢轨底部(以下简称“轨底”)锈蚀缺陷是城市轨道交通中较为常见的病害,为了探究轨底缺陷对轨道安全性的影响,依据某中部地区的现场调研结果,建立了钢轨三维有限元模型,以现场实测轮轨力作为输入,设置不同深度的工况计算缺陷处的应力峰... 钢轨底部(以下简称“轨底”)锈蚀缺陷是城市轨道交通中较为常见的病害,为了探究轨底缺陷对轨道安全性的影响,依据某中部地区的现场调研结果,建立了钢轨三维有限元模型,以现场实测轮轨力作为输入,设置不同深度的工况计算缺陷处的应力峰值并提出风险阈值。研究结果表明:轨底锈蚀缺陷的形成具有较强的环境相关性。同时轨底横向缺陷深度与局部最大应力呈非线性正相关。锈蚀深度在0~10 mm时应力敏感性显著,局部最大应力的增长率超过了12%,当深度超过15 mm后增幅衰减至10%以下。因此在实际工程中,当钢轨缺陷深度大于10 mm时,应重点关注,防止轨底锈蚀缺陷对轨道结构服役安全性造成影响。 展开更多
关键词 轨道交通 轨底锈蚀 轮轨力测试 应力计算
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基于长期数据的上海城市轨道交通线路钢轨伤损规律分析
4
作者 黄俊淳 《人民公交》 2026年第4期124-127,共4页
为了全面分析上海城市轨道交通1号线钢轨伤损发展规律特征,通过获取2009—2024年钢轨伤损数据,采用ARIMA时间序列分析和空间分布特征分析,系统研究钢轨伤损的时空分布规律。研究表明:在时间维度上,伤损数量呈现“低位起步-急剧攀升-高... 为了全面分析上海城市轨道交通1号线钢轨伤损发展规律特征,通过获取2009—2024年钢轨伤损数据,采用ARIMA时间序列分析和空间分布特征分析,系统研究钢轨伤损的时空分布规律。研究表明:在时间维度上,伤损数量呈现“低位起步-急剧攀升-高位波动-近期回落”的4个阶段特征,且以擦伤、剥落掉块和锈蚀为主要类型,其中一级(轻微)伤损占比超70%,风险整体可控;基于ARIMA(1,1,1)模型对未来三年(2025—2027年)伤损数量的预测显示,其数量将呈持续下降趋势;在空间维度上,不同类型伤损在特定区间呈显著集聚效应,主要与客流密度、运营条件、环境因素(隧道渗漏)及维护历史具有一定关联性,本研究能够为后续优化传统的“周期修”与“故障修”策略模式提供参考。 展开更多
关键词 上海城市轨道交通1号线 钢轨伤损 ARIMA 伤损规律
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以牵引变电所为中心的钢轨加强绝缘涂层涂敷方案
5
作者 李国玉 兰慧峰 +2 位作者 王美霞 刘炜 李松原 《城市轨道交通研究》 北大核心 2026年第2期154-159,共6页
[目的]旨在研究钢轨加强绝缘涂层的涂敷方案,以解决杂散电流问题,并优化钢轨加强绝缘涂层的范围,以杂散电流治理指标为依据,优化以牵引变电所为中心的钢轨加强绝缘涂层的实施范围。[方法]利用边界元法的场路耦合模型计算钢轨泄漏电流和... [目的]旨在研究钢轨加强绝缘涂层的涂敷方案,以解决杂散电流问题,并优化钢轨加强绝缘涂层的范围,以杂散电流治理指标为依据,优化以牵引变电所为中心的钢轨加强绝缘涂层的实施范围。[方法]利用边界元法的场路耦合模型计算钢轨泄漏电流和线路周边的地电位梯度。通过迭代搜索算法,以牵引变电所为中心,计算钢轨加强绝缘涂层的实施距离。以杂散电流治理指标为判定依据,以牵引变电所为钢轨加强绝缘涂层的实施中心,通过迭代搜索算法计算钢轨加强绝缘涂层的实施距离。[结果及结论]案例分析表明,采用所提出的优化算法,加强钢轨过渡电阻至30Ω·km时,全线钢轨正向平均泄漏电流均小于2.5 mA/m,线路50 m处的地电位梯度均小于2.5 mV/m;相较于全线钢轨加强绝缘,可减少63.8%的钢轨绝缘涂层加强范围。 展开更多
关键词 城市轨道交通 杂散电流 钢轨绝缘涂层 地电位梯度
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轮轨耦合系统振动特性对钢轨波磨产生的影响
6
作者 汪梦寒 顾晓菡 王安斌 《振动.测试与诊断》 北大核心 2026年第1期188-196,224,225,共11页
针对高铁线路的钢轨波磨问题,基于轨道结构振动理论,提出减缓钢轨波磨发展的方法。首先,通过现场实测某高速铁路线路钢轨波磨与轨道频率响应函数,开展了轮轴模态试验,建立了轮轨三维实体有限元模型,并验证模型准确性;其次,分析轮轨耦合... 针对高铁线路的钢轨波磨问题,基于轨道结构振动理论,提出减缓钢轨波磨发展的方法。首先,通过现场实测某高速铁路线路钢轨波磨与轨道频率响应函数,开展了轮轴模态试验,建立了轮轨三维实体有限元模型,并验证模型准确性;其次,分析轮轨耦合系统动态特性与钢轨波磨的相关性。结果表明:钢轨波磨主要发生在曲线段低轨部分,其波长为165 mm,车速为250 km/h的车辆波磨频率为420 Hz;轮轨耦合条件下轨道系统钢轨横向Pinned-pinned模态频率为418 Hz,与波磨特征频率吻合;轮对在波磨特征频率附近的轴向响应大于径向响应,其车轮在418 Hz左右的一阶轴向弯曲模态与钢轨横向Pinned-pinned模态重叠形成多重共振,对激励和加快钢轨周期性波浪磨损的影响较大;轮轨耦合条件下钢轨横向Pinned-pinned频率随着轮轴质量的减少而增加,但影响较弱,而不同类型钢轨对横向Pinned-pinned共振频率的影响较大;在车轮轴固定情况下,改变钢轨参数可避免钢轨与轮轴系统模态重叠而发生共振现象,从而减缓波磨的发展。 展开更多
关键词 高速铁路 钢轨波磨 轮轨动态特性 轮轨耦合
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基于T/CCTAS 180—2024的道岔钢轨廓形打磨(下)
7
作者 龚继军 邬平波 +3 位作者 李泽选 王军平 李志强 李腾 《铁道技术监督》 2026年第2期10-16,28,共8页
为延长正线12号固定心轨型道岔U75V钢轨服役寿命,改善轮轨关系,基于T/CCTAS 180—2024《道岔廓形打磨技术规范》,综合考虑道岔钢轨轨面状态与廓形、车轮轮缘踏面外形等参数及轮轨关系,设计道岔钢轨打磨目标廓形,测量打磨前后钢轨廓形、... 为延长正线12号固定心轨型道岔U75V钢轨服役寿命,改善轮轨关系,基于T/CCTAS 180—2024《道岔廓形打磨技术规范》,综合考虑道岔钢轨轨面状态与廓形、车轮轮缘踏面外形等参数及轮轨关系,设计道岔钢轨打磨目标廓形,测量打磨前后钢轨廓形、表面伤损,测试道岔钢轨打磨前后轮轨作用力与振动加速度,并对比分析。结果表明,按照T/CCTAS 180—2024要求实施道岔钢轨廓形打磨后,有效去除了道岔钢轨肥边与表面伤损,轮轨关系较大改善,轮轨振动加速度和轮轨作用力显著降低。依据T/CCTAS 180—2024开展道岔钢轨廓形打磨,能有效整治道岔钢轨伤损,改善轮轨动力学性能,延长道岔钢轨使用寿命。 展开更多
关键词 道岔 钢轨打磨 目标廓形 团体标准 应用
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基于T/CCTAS 180—2024的道岔钢轨廓形打磨(上)
8
作者 龚继军 邬平波 +3 位作者 李泽选 王军平 李志强 李腾 《铁道技术监督》 2026年第1期12-19,共8页
为延长正线12号固定心轨型道岔U75V钢轨服役寿命,改善轮轨关系,基于T/CCTAS 180—2024《道岔廓形打磨技术规范》,综合考虑道岔钢轨轨面状态与廓形、车轮轮缘踏面外形等参数及轮轨关系,设计道岔钢轨打磨目标廓形,测量打磨前后钢轨廓形、... 为延长正线12号固定心轨型道岔U75V钢轨服役寿命,改善轮轨关系,基于T/CCTAS 180—2024《道岔廓形打磨技术规范》,综合考虑道岔钢轨轨面状态与廓形、车轮轮缘踏面外形等参数及轮轨关系,设计道岔钢轨打磨目标廓形,测量打磨前后钢轨廓形、表面伤损,测试道岔钢轨打磨前后轮轨作用力与振动加速度,并对比分析。结果表明,按照T/CCTAS 180—2024要求实施道岔钢轨廓形打磨后,有效去除了道岔钢轨肥边与表面伤损,轮轨关系较大改善,轮轨振动加速度和轮轨作用力显著降低。依据T/CCTAS 180—2024开展道岔钢轨廓形打磨,能有效整治道岔钢轨伤损,改善轮轨动力学性能,延长道岔钢轨使用寿命。 展开更多
关键词 道岔 钢轨打磨 目标廓形 团体标准 应用
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钢铁企业500m成品钢轨生产技术创新与产业化应用
9
作者 何建中 梁正伟 +4 位作者 高勇 郭利宏 丁韦 张凤明 戴聃 《包钢科技》 2025年第3期1-8,共8页
文章对钢铁企业500m成品钢轨开发、生产、应用全工艺流程进行研究。通过系列钢轨生产过程控制与接头优化调控,结合一贯制质量管控,建立了500m长钢轨规模化、标准化、连续化生产技术体系。企业内部实现100m、500m钢轨生产作业模式,实现... 文章对钢铁企业500m成品钢轨开发、生产、应用全工艺流程进行研究。通过系列钢轨生产过程控制与接头优化调控,结合一贯制质量管控,建立了500m长钢轨规模化、标准化、连续化生产技术体系。企业内部实现100m、500m钢轨生产作业模式,实现了长钢轨生产物料传送流程最短、低碳绿色的目标。通过精炼深脱硫、中间包冶金及窄成分控制,实现了重轨钢硫含量≤0.005%、铸坯等轴晶比率达到42%、钢轨锰元素偏析指数≤1.03的控制目标;基于钢轨高精度轧制技术,保证了百米钢轨头尾两端轨高尺寸偏差≤0.40mm,端部高低点差≤0.20mm;结合钢轨生产质量提高和焊接工艺优化,有效提高了接头质量,接头合格率达到99%以上。 展开更多
关键词 500m钢轨 冶炼 轧制 钢轨焊接
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包钢60 kg/m钢轨产品低温韧性研究
10
作者 张凤明 董捷 +2 位作者 崔弘 杨静 孙梦晨 《包钢科技》 2025年第1期64-71,共8页
文章对包钢生产的60 kg/m热轧态U71Mn、U75V钢轨和在线热处理后U71MnH、U75VH钢轨进行低温性能研究,通过实验室制造的低温环境,进行钢轨冲击试验、断裂韧性试验,研究低温环境下不同钢轨韧性与温度的关系。阐明低温环境下包钢钢轨安全服... 文章对包钢生产的60 kg/m热轧态U71Mn、U75V钢轨和在线热处理后U71MnH、U75VH钢轨进行低温性能研究,通过实验室制造的低温环境,进行钢轨冲击试验、断裂韧性试验,研究低温环境下不同钢轨韧性与温度的关系。阐明低温环境下包钢钢轨安全服役性能指标,总结了包钢四种钢轨产品在低温环境下韧性指标关系,为高原地区、低温地区的钢轨选用及高寒环境下铁路系统的安全运行提供数据支持。 展开更多
关键词 60 kg/m钢轨 低温韧性 力学性能
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耐腐蚀钢轨工业试制
11
作者 郑瑞 董捷 +1 位作者 薛虎东 边影 《包钢科技》 2025年第3期54-58,共5页
通过严格执行耐腐蚀钢轨的冶炼、连铸、加热及轧制工艺制度,成功实现耐腐蚀钢轨的工业试制。对试制钢轨的显微组织、力学性能和耐腐蚀特性进行综合检测,结果表明:钢轨抗拉强度达1050 MPa以上,轨头顶面硬度(HBW)超过300,钢轨断面为均匀... 通过严格执行耐腐蚀钢轨的冶炼、连铸、加热及轧制工艺制度,成功实现耐腐蚀钢轨的工业试制。对试制钢轨的显微组织、力学性能和耐腐蚀特性进行综合检测,结果表明:钢轨抗拉强度达1050 MPa以上,轨头顶面硬度(HBW)超过300,钢轨断面为均匀珠光体加微量铁素体组织,珠光体片层间距较传统热轧U75V钢轨缩小21%。试制钢轨模拟沿海大气环境的耐腐蚀性能相比U75V钢轨提高45.3%,模拟酸雨环境的耐腐蚀性能相比U75V钢轨提高54.9%,达到了设计指标。 展开更多
关键词 钢轨 耐腐蚀 工业试制
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基于缩尺试验的第三介质对波磨演化影响研究 被引量：1
12
作者 雷震宇 王志强 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第1期26-30,共5页
研究目的:为研究波磨在不同环境下的演化过程,采用自行设计的缩尺双盘试验装置,以便分析第三介质对波磨形成和发展的作用。通过建立缩尺双盘试验装置并校核其稳定性,分析接触界面干燥以及存在水、润滑油和摩擦调节剂(Friction Modifier,... 研究目的:为研究波磨在不同环境下的演化过程,采用自行设计的缩尺双盘试验装置,以便分析第三介质对波磨形成和发展的作用。通过建立缩尺双盘试验装置并校核其稳定性,分析接触界面干燥以及存在水、润滑油和摩擦调节剂(Friction Modifier,FM)介质工况下波磨的形成机制,并在波磨形成的基础上分析波磨在上述工况下的发展特性。研究结论:(1)在干燥工况下,轨轮表面接触区域出现了波磨,而在水、润滑油和FM介质工况下,轨轮表面接触区域未出现明显波磨,表明水、润滑油和FM能够有效抑制波磨的发生,这与其降低界面摩擦系数有关;(2)相较于干燥工况,水、润滑油和FM能够有效减少轨轮表面结构损伤;(3)试验过程中轨轮表面波磨的形成机理为横向蠕滑诱发的轮轨接触自激振动导致轨轮表面波磨的生成;(4)当接触界面存在水、润滑油和FM介质时,其能够显著减缓波磨的发展,并且随着车轮的往复运行,原有波磨趋于消失;(5)第三介质具有调控轮轨界面摩擦属性的功能,考虑地铁车辆起动/制动需求,选择摩擦系数适中的FM产品用于控制钢轨波磨是较为合适的;(6)本研究结论可为不同环境下波磨的演化过程研究提供参考。 展开更多
关键词 波磨 缩尺试验 第三介质 蠕滑率 摩擦系数
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超声导波轨底裂纹检测的信号增强技术 被引量：1
13
作者 何继平 周永久 +5 位作者 钦佩 张岩 周守镇 王平 周文涛 刘勇 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第4期260-263,268,共5页
[目的]导波在钢轨中的传播过程中存在抗干扰能力差和信号衰减严重问题,不利于识别轨底裂纹。为提高信噪比,有必要提出一种信号增强技术用于增强导波信号。[方法]在传统超声导波检测基础上,利用Barker码作为伪随机序列码,采用BPSK(二进... [目的]导波在钢轨中的传播过程中存在抗干扰能力差和信号衰减严重问题,不利于识别轨底裂纹。为提高信噪比,有必要提出一种信号增强技术用于增强导波信号。[方法]在传统超声导波检测基础上,利用Barker码作为伪随机序列码,采用BPSK(二进制相位编码)技术将原始激励信号经过编码调制后得到新的激励信号,实现对激励信号的扩频处理,并对采集的接收信号进行解扩。搭建超声导波轨底裂纹检测试验平台,分别对不同尺寸的钢轨轨底人工裂纹进行对比试验,分别在激励信号扩频与非扩频情况下,计算所接收导波信号的衰减系数。[结果及结论]试验结果表明,导波信号使用信号增强技术之后,相较于未经处理的原始导波信号,在传播相同距离时,衰减系数得到了明显降低,超声导波信号将能传播更远距离;相同尺寸人工裂纹所产生的影响更加明显,超声导波对钢轨轨底裂纹的检测灵敏度得到了明显提升。 展开更多
关键词 轨道交通 钢轨裂纹检测 Barker码 超声导波 信号增强技术
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基于特征融合变维卷积神经网络的高铁轮轨不良状态识别方法 被引量：1
14
作者 彭佳宁 池茂儒 +3 位作者 梁树林 许文天 崔利通 戴成昊 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第9期223-233,共11页
高速列车轮轨状态对车辆服役安全性影响较大,轮轨状态不良会加剧轮轨间相互作用,不仅影响车辆运营安全,而且对乘客乘坐舒适性产生影响。在轮轨不良状态中,车轮多边形和钢轨波磨问题尤为突出,传统车载轮轨监测方法诊断精度较低、结果反... 高速列车轮轨状态对车辆服役安全性影响较大,轮轨状态不良会加剧轮轨间相互作用,不仅影响车辆运营安全,而且对乘客乘坐舒适性产生影响。在轮轨不良状态中,车轮多边形和钢轨波磨问题尤为突出,传统车载轮轨监测方法诊断精度较低、结果反馈不及时,易导致轮轨状态持续恶化,所以轮轨状态的高质量快速诊断问题亟待解决。建立某型高速动车组刚柔耦合模型,制作了干扰性较强的轮轨不良状态数据集,仿真获得不同工况下的轴箱垂向振动加速度,提出一种基于轴箱垂向振动加速度的时、频域特征融合变维卷积神经网络对轮轨状态进行识别,实现了对列车轮轨状态快速、准确识别,解决了时频分析、主成分分析方法以及现有车载轮轨状态监测系统在复杂工况下轮轨状态判别困难的问题。该诊断模型在一维卷积神经网络对振动时间序列和对应频谱序列进行快速降维的基础上,将时、频特征融合并升维重排形成时频特征图,采用二维卷积神经网络对小尺寸时频特征图进行特征提取和轮轨状态判别。结果表明,该模型在无需进行复杂信号处理和信号主成分分析的情况下,仿真测试集准确率达到95%以上,实测数据集准确率较高且响应时间较短,研究成果对轮轨健康在线监测具有一定的理论意义。 展开更多
关键词 高速列车 车轮多边形 钢轨波磨 特征融合 变维卷积神经网络
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冻融循环作用下盐渍土路基独立孔隙变化特征 被引量：2
15
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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基于轴箱垂向振动加速度的波磨特征区间分析
16
作者 雷震宇 王志强 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第9期28-31,共4页
研究目的:为快速有效地识别地铁线路上的轮轨波磨,本文以实测轴箱垂向振动加速度数据进行波磨特征研究。通过描述实测线路的基本情况和测试的基本参数,对加速度数据进行分区频域变换,提取相应的特征频率和幅值,以确定波磨程度和分布区间... 研究目的:为快速有效地识别地铁线路上的轮轨波磨,本文以实测轴箱垂向振动加速度数据进行波磨特征研究。通过描述实测线路的基本情况和测试的基本参数,对加速度数据进行分区频域变换,提取相应的特征频率和幅值,以确定波磨程度和分布区间,并结合现场调研,验证区间分析方法的有效性。研究结论:(1)轴箱垂向振动加速度幅值可以用于判别钢轨波磨和车轮多边形的损伤程度,并确定损伤发生区间位置;(2)轴箱垂向振动加速度特征频率可以用于识别钢轨波磨和车轮多边形损伤,并能够确定两种损伤的发生区间;(3)运营车辆车轮和特定轨道区间测试验证了波磨区间分析方法的可行性,且该方法由于能够快速识别轮轨波磨,可为地铁养护维修作业提供参考。 展开更多
关键词 地铁 波磨 振动加速度 区间分析 特征频率
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基于动态蛇形卷积的钢轨RGB图像光带分割方法
17
作者 程雨 刘金朝 +5 位作者 姜昕良 张长伦 张国粹 顾子晨 王乐 宋浩然 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第2期37-48,共12页
针对钢轨光带边缘存在的锯齿状现象导致对灰度图像进行光带分割算法精度不高的问题,提出基于动态蛇形卷积的钢轨RGB图像光带分割方法。设计和实现基于彩色线阵相机与白激光光源的RGB图像采集模块,通过嵌入动态蛇形卷积加强锯齿状不规则... 针对钢轨光带边缘存在的锯齿状现象导致对灰度图像进行光带分割算法精度不高的问题,提出基于动态蛇形卷积的钢轨RGB图像光带分割方法。设计和实现基于彩色线阵相机与白激光光源的RGB图像采集模块,通过嵌入动态蛇形卷积加强锯齿状不规则特征的提取,改进DeepLabv3+分割网络,完成基于RGB图像光带与轨面的一体化分割,实现对光带的分类检测。结果表明:对非道岔区段RGB图像分割的平均交并比为93.50%,类别平均像素准确率为96.39%,像素准确率为98.85%;包含道岔区段RGB图像分割的平均交并比、类别平均像素准确率以及像素准确率分别为91.87%,96.04%和98.60%;RGB图像可较好地还原钢轨表面的真实状态,加入动态蛇形卷积改进的分割网络能够实现对钢轨光带区域的精确提取,比现有方法的平均交并比提升了2.25%。 展开更多
关键词 钢轨 光带分割 检测 RGB图像 动态蛇形卷积
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贝氏体钢轨早期接触疲劳损伤演变规律试验及表征
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作者 高超 王旭 +5 位作者 郑瑞 蒋宏利 岑耀东 王晓东 王东梅 陈林 《钢铁》 北大核心 2025年第10期205-216,共12页
针对U20Mn贝氏体钢轨在重载铁路工况下早期滚动接触疲劳问题,研究了接触应力与滑差率耦合作用下材料损伤机理及其演变规律,为高周次滚动接触疲劳性能优化提供理论依据。基于滚动接触疲劳试验与弹塑性有限元数值模拟,结合SEM(scanning el... 针对U20Mn贝氏体钢轨在重载铁路工况下早期滚动接触疲劳问题,研究了接触应力与滑差率耦合作用下材料损伤机理及其演变规律,为高周次滚动接触疲劳性能优化提供理论依据。基于滚动接触疲劳试验与弹塑性有限元数值模拟,结合SEM(scanning electron microscope)、XRD(X-ray diffraction)、TEM(transmission electron microscope)及残余应力测试,系统研究了贝氏体钢轨在3种典型工况(接触应力为1 000 MPa+滑差率为0.4%、接触应力为1 000 MPa+滑差率为1.0%、接触应力为1 500 MPa+滑差率为0.4%)下的损伤行为差异。通过量化分析磨损率、疲劳裂纹特征参数及应力分布,揭示了接触力学参数对磨损、白层形成及裂纹扩展路径的影响机制。结果表明,当滑差率由0.4%增加至1.0%时,切向应力增加13.7%至763 MPa,界面滑动区所占比例扩大导致黏滑比下降89%;由于表层剪切效应加剧,磨损率提高22.9%至36.57μg/m,裂纹长度增加93%至217μm,而扩展角度减小至6.5°,裂纹更易沿着小角度近水平方向在塑性变形层内横向扩展。当接触应力增加至1 500 MPa时,赫兹接触面积增加50%至4.17 mm^(2),垂向应力升高44.7%至1 433 MPa,塑性变形层增厚22%至238μm,裂纹密度显著增长58%,长度减小30%至78μm,裂纹角度增大16%至12.8°,裂纹倾向于在亚表层纵深扩展。接触应力与滑差率通过不同机制影响贝氏体钢轨滚动接触疲劳损伤演变,高滑差率通过剧烈塑性变形作用,促使贝氏体板条发生纳米晶化并形成高残余应力的白层组织,其脆性特征加剧裂纹扩展;高接触应力则通过加深应力影响区域,促进裂纹萌生,但因抑制白层形成而减缓裂纹扩展。 展开更多
关键词 贝氏体钢轨 U20Mn 运行工况 滚动接触疲劳 磨损 有限元仿真 接触应力 白层
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基于IR-DETR的轨道图像增强及扣件损伤检测方法 被引量：4
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作者 段嘉明 白堂博 +2 位作者 许贵阳 宗浩 付浩辰 《铁道建筑》 北大核心 2025年第1期49-53,共5页
为解决在轨道扣件检测中常见的光线不足导致的图像模糊昏暗、扣件特征提取不足等问题,提出一种基于InstructIR(Instruct Image Restoration)与RT-DETR(Real Time Detection Transformer)的综合方法IR-DETR。在图像预处理方面,针对轨道... 为解决在轨道扣件检测中常见的光线不足导致的图像模糊昏暗、扣件特征提取不足等问题,提出一种基于InstructIR(Instruct Image Restoration)与RT-DETR(Real Time Detection Transformer)的综合方法IR-DETR。在图像预处理方面,针对轨道检测图像的特点,提出基于InstructIR的图像增强方法,根据智能检测的需求增强图像特征。在扣件损伤检测方面,优化RT-DETR模型,引入可学习位置编码(Learned Positional Encoding,LPE),用于对序列中的位置信息进行编码,并在主干部分融合可变形卷积DCNv2(Deformable ConvNets v2),进一步提升模型的感知能力与特征表达能力。用优化前后的数据集作为输入,对IR-DETR及主流模型进行了对比试验。结果表明:改进后的模型平均检测精度提高了2.1%,在参数量基本不变的情况下检测速度提高了18.6%。 展开更多
关键词 轨道 实时检测 试验研究 扣件伤损 图像增强 智能检测
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基于频响应函数曲率微分相关性分析的钢轨轨底裂纹检测方法
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作者 龙建兵 徐鸿 张斌 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第3期98-102,共5页
[目的]目前基于振动特征的检测方法广泛应用于城市轨道交通结构系统损伤监测,但在实际应用中,结构的模态振型很难获取,需探究更有效的钢轨轨底裂纹检测方法。[方法]提出了一种基于频响应函数变化的轨底裂纹检测新方法。首先,利用SDOF(... [目的]目前基于振动特征的检测方法广泛应用于城市轨道交通结构系统损伤监测,但在实际应用中,结构的模态振型很难获取,需探究更有效的钢轨轨底裂纹检测方法。[方法]提出了一种基于频响应函数变化的轨底裂纹检测新方法。首先,利用SDOF(单自由度)系统来说明裂纹引起的动力特性的变化,采用皮尔逊相关系数(Pearson Correlation Coefficient)来分析未损坏和损坏系统之间的FRF(频响应函数)、FRFC(频率响应函数曲率)和FRFCD(频率响应函数曲率微分)值的相关关系。以存在裂纹的钢轨为研究对象,通过有限元仿真与频响试验相结合的方法,研究了裂纹尺寸与FRF、FRFC、FRFCD值的相关系数之间的关系。[结果及结论]当钢轨结构完好时,FRF、FRFC和FRFCD值的相关系数接近1。当钢轨裂纹发生时,随着裂纹深度的增加,无裂纹与有裂纹钢轨的FRF、FRFC、FRFCD值相关系数的绝对值从1趋近于0,且FRFCD值相关系数对裂纹的敏感性远高于FRF和FRFC值相关系数。基于FRFCD相关系数的裂纹识别方法不会将非裂纹结构误判为裂纹结构。 展开更多
关键词 城市轨道交通 钢轨裂纹 裂纹检测方法 相关性分析 频率响应
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