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不同行车条件下高速车辆通过道岔动力学响应时频特征分析
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作者 李天怡 闫正 +3 位作者 朱小雪 徐井芒 王平 郑世杰 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期2108-2120,共13页
为研究道岔固有结构不平顺对不同车型、方向及速度下过岔时轮轨动力学响应特性的影响,考虑道岔区钢轨的柔性变形,以高速铁路18号无砟道岔为研究对象,建立高速车辆-道岔刚柔耦合动力学模型。为精确获取信号的分布特性,采用同步压缩小波... 为研究道岔固有结构不平顺对不同车型、方向及速度下过岔时轮轨动力学响应特性的影响,考虑道岔区钢轨的柔性变形,以高速铁路18号无砟道岔为研究对象,建立高速车辆-道岔刚柔耦合动力学模型。为精确获取信号的分布特性,采用同步压缩小波变换技术,对不同车型、过岔方向及行车速度下的轮轨动态响应进行时域与频域分析。研究结果表明:直顺向过岔相较于直逆向过岔,轮载过渡位置更靠近尖轨尖端且过渡长度更长;轮轨垂向力及轴箱垂向振动加速度均存在2个主频带(150 Hz以下),其中直逆向过岔的2个主频较直顺向过岔的主频高约10 Hz。不同车型的过岔动态响应呈现差异性时频特征,CRH5型车的轮载过渡位置显著前移,其轮轨垂向力、轴箱振动加速度幅值及主频能量均比CRH2A与CRH380A型车的高;由于车辆参数存在差异,同一结构在不平顺激励下,2类主频(150 Hz以下)及400 Hz以上主频存在差异。 展开更多
关键词 固有结构不平顺 高速道岔 时频分析 轮轨动态相互作用
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钢轨焊缝处轮轨力特性宏微观分析
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作者 万齐行 何越磊 路宏遥 《山东理工大学学报(自然科学版)》 2025年第3期33-37,78,共6页
钢轨焊缝是铁路线路中最复杂结构之一,焊缝处的轮轨力特性显著区别于其他区域。基于某高速铁路客运专线钢轨焊缝处的轮轨力监测数据,分析了不同行车速度和车厢位置的轮轨力特性;引入非线性混沌理论对钢轨焊缝处轮轨力进行微观分析,实现... 钢轨焊缝是铁路线路中最复杂结构之一,焊缝处的轮轨力特性显著区别于其他区域。基于某高速铁路客运专线钢轨焊缝处的轮轨力监测数据,分析了不同行车速度和车厢位置的轮轨力特性;引入非线性混沌理论对钢轨焊缝处轮轨力进行微观分析,实现了对轮轨力特性的多层次分析。研究表明:钢轨焊缝处行车面与导向面平直度变化量分别为0.174 mm和0.370 mm;在这种线路条件下,不同行车速度的轮轨力特性存在差异,钢轨焊缝处列车的最不利通过速度为200~220 km/h;不同车厢位置的轮轨力特性也存在差异,列车头部和尾部车厢处轮重减载率是其他车厢的1.261倍。引入关联维数对不同工况下焊缝处轮轨力进行微观分析,验证宏观轮轨力特性,完成了对钢轨焊缝位置轮轨力特性的宏微观综合评价。 展开更多
关键词 高速铁路 钢轨焊缝 轮轨力 安全特性 宏微观分析
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小半径曲线上P75钢轨打磨廓形设计及应用研究 被引量:3
3
作者 刘永乾 任尊松 +2 位作者 侯银庆 吴潇 王军平 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1112-1119,共8页
以国内某重载铁路R400 m曲线P75钢轨为研究对象,建立了轮轨接触模型和轮径差曲线描述模型,选取代表性车轮踏面和钢轨廓形,采用轮径差曲线逆向求解法优化了轮轨接触区域钢轨廓形,并依据打磨量最小化原则设计得到了曲线钢轨打磨廓形。建... 以国内某重载铁路R400 m曲线P75钢轨为研究对象,建立了轮轨接触模型和轮径差曲线描述模型,选取代表性车轮踏面和钢轨廓形,采用轮径差曲线逆向求解法优化了轮轨接触区域钢轨廓形,并依据打磨量最小化原则设计得到了曲线钢轨打磨廓形。建立了实测参数下的车辆-轨道多体动力学仿真模型,对比分析了实测廓形和设计廓形匹配下的动力学指标。按钢轨廓形设计要求,在该R400 m曲线上实施了钢轨打磨试验和轮轨动力学测试。研究结果表明,优化后轮径差曲线趋于平滑,车辆曲线通过能力得到提高,抗脱轨能力得到保持;轮轨关系得到显著改善、轮轨接触点交叉跳跃和集中问题得到缓解;轮轨横向力减小20%以上,脱轨系数减小16%以上,钢轨法向接触应力减小32%以上,轮轨蠕滑力减小26%以上;实施打磨后,轮轨横向力减小34%以上,脱轨系数减小35%以上,钢轨振动加速度减小35%以上;打磨后3个月轨面疲劳伤损未见明显发展,钢轨使用寿命由前一换轨周期的8个月延长至13.5个月。仿真分析和打磨试验验证了钢轨廓形设计方法在重载铁路小半径曲线的应用效果。 展开更多
关键词 轮径差曲线 钢轨廓形设计 钢轨打磨 轮轨力 钢轨振动加速度 钢轨磨耗
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基于多目标函数的钢轨打磨廓形优选研究 被引量:1
4
作者 刘永乾 任尊松 +1 位作者 侯银庆 王军平 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期66-74,共9页
针对CR400BF和CRH5动车组6~8 Hz主频车体抖动问题,从改善轮轨关系角度出发,分别建立车轮踏面和钢轨廓形样本库,通过确定目标函数和设置边界条件求解得到优选钢轨廓形。建立实参数车辆-轨道刚柔耦合动力学模型和轮轨接触弹塑性有限元模型... 针对CR400BF和CRH5动车组6~8 Hz主频车体抖动问题,从改善轮轨关系角度出发,分别建立车轮踏面和钢轨廓形样本库,通过确定目标函数和设置边界条件求解得到优选钢轨廓形。建立实参数车辆-轨道刚柔耦合动力学模型和轮轨接触弹塑性有限元模型,通过仿真分析对比优选钢轨廓形和60N廓形的等效锥度、动力学指标和轮轨接触应力。按优选钢轨廓形进行钢轨打磨试验,结果表明:优选钢轨廓形与磨耗车轮踏面匹配时轮轨关系改善,等效锥度小于上限值0.4;与不同磨耗车轮踏面匹配时,优选钢轨廓形动力学指标优于60N,且轮轨接触应力和打磨量均更小;按优选钢轨廓形进行钢轨打磨后,CR400BF、CRH5动车组舒适度、平稳性指标分别减小15.7%、13.1%以上,车体振动加速度主频消除。优选钢轨廓形可有效缓解CR400BF和CRH5动车组车体抖动,优选方法和实施流程可为相关问题研究提供参考。 展开更多
关键词 车体抖动 多目标函数 钢轨廓形 钢轨打磨 轮轨关系
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扣件失效对动力稳定装置-轨道系统动态响应的影响 被引量:1
5
作者 褚阳 王立华 +3 位作者 唐浩 陈太茂 黄洪燚 赵泽民 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第4期545-550,共6页
为研究扣件失效对动力稳定作业下轨枕动态响应的影响,基于多体系统动力学理论建立稳定装置-轨道刚柔耦合系统动力学仿真模型,搭建试验平台验证仿真模型的合理性。通过改变稳定装置的激振频率和垂直下压力,研究不同作业工况和扣件服役状... 为研究扣件失效对动力稳定作业下轨枕动态响应的影响,基于多体系统动力学理论建立稳定装置-轨道刚柔耦合系统动力学仿真模型,搭建试验平台验证仿真模型的合理性。通过改变稳定装置的激振频率和垂直下压力,研究不同作业工况和扣件服役状态下轨枕的动力学响应特性。结果表明:激振频率和下压力对扣件正常服役下的轨枕横向位移和加速度影响较大,对扣件失效下轨枕的动态响应影响较小;扣件失效数量越多,系统总能量传递效率越低,扣件失效数量为1和2时,系统总能量传递效率比扣件正常服役时低21.11%和31.19%。 展开更多
关键词 动力稳定装置 扣件失效 能量传递 动态响应
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变摩擦条件下高速钢轨焊缝处轮轨滚动接触-冲击行为研究
6
作者 杨健 徐井芒 +3 位作者 王凯 刘晨 何傲男 王平 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期111-120,共10页
采用变摩擦系数能够较为准确地刻画轮轨滚动接触行为。为研究变摩擦系数对钢轨焊缝处轮轨滚动接触行为的影响,建立三种不同钢轨焊缝工况的三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型,通过对比库伦型摩擦系数的结果,计算分析变摩擦系数对轮轨力、... 采用变摩擦系数能够较为准确地刻画轮轨滚动接触行为。为研究变摩擦系数对钢轨焊缝处轮轨滚动接触行为的影响,建立三种不同钢轨焊缝工况的三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型,通过对比库伦型摩擦系数的结果,计算分析变摩擦系数对轮轨力、接触斑内的微滑以及黏滑分布等接触行为的影响。结果表明:变摩擦系数接触斑内的滑动区域占比会更大且在滑动区域会引起黏滑振荡现象,当轮轨界面滑动现象越明显时,黏滑振荡越剧烈;变摩擦系数对法向接触解的影响不大,切向接触解会因接触状态的改变显著受到影响,造成凸形1焊缝的不均匀磨耗;变摩擦系数会影响von Mises应力分布,其最大von Mises应力发生的位置会向轨底移动,对伤损出现的位置产生影响。 展开更多
关键词 变摩擦系数 钢轨焊缝 三维瞬态滚动接触 显式有限元 轮轨滚动接触解
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高铁无砟轨道线路清洁技术 被引量:1
7
作者 时洪光 高海军 +2 位作者 封百涛 邸广杰 刘建勤 《铁道运营技术》 2024年第2期34-37,共4页
为解决无砟轨道存在的污物人工清理劳动强度大、清理效率低、作业环境差的问题,结合无砟轨道特点,深入研究高压水射流、毛刷滚刷、真空吸污以及除尘降尘等轨道清洁技术,提出一种高铁无砟轨道线路清洁车方案,通过冲扫吸结合的柔性技术路... 为解决无砟轨道存在的污物人工清理劳动强度大、清理效率低、作业环境差的问题,结合无砟轨道特点,深入研究高压水射流、毛刷滚刷、真空吸污以及除尘降尘等轨道清洁技术,提出一种高铁无砟轨道线路清洁车方案,通过冲扫吸结合的柔性技术路线,实现无砟轨道线路清洁机械化清理,完全或部分替代人工,进而提高高铁无砟轨道线路清洁的效率。 展开更多
关键词 无砟轨道 线路清洁 真空吸污
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钢轨打磨对小半径曲线钢轨滚动接触疲劳的影响研究 被引量:12
8
作者 刘永乾 任尊松 +1 位作者 吴潇 王军平 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期110-117,共8页
为研究钢轨打磨对小半径曲线钢轨滚动接触疲劳的影响,基于国内某重载铁路小半径曲线和运行车辆建立实参数轨道-车辆多体动力学仿真模型,对钢轨打磨前后轮轨接触几何关系、轮轨接触应力和轮轨蠕滑力进行分析,现场测试打磨前后车辆通过该... 为研究钢轨打磨对小半径曲线钢轨滚动接触疲劳的影响,基于国内某重载铁路小半径曲线和运行车辆建立实参数轨道-车辆多体动力学仿真模型,对钢轨打磨前后轮轨接触几何关系、轮轨接触应力和轮轨蠕滑力进行分析,现场测试打磨前后车辆通过该曲线的轮轨力,结合Burstow钢轨损伤函数模型对该曲线轨面裂纹萌生寿命进行分析。结果表明:钢轨打磨后,轮轨接触点集中问题得到缓解,轮轨接触应力、轮轨蠕滑力减小和轨面裂纹法向分力减小,实测轮轨力减小,相同载荷下对应的载荷循环数增大。各项指标较打磨前更有利于抑制钢轨滚动接触疲劳的萌生及扩展,轨面裂纹萌生寿命明显延长。打磨后3.5个月轨面裂纹未见明显发展,仿真计算结果与实际情况吻合良好。 展开更多
关键词 钢轨打磨 滚动接触疲劳 轮轨关系 损伤函数 裂纹萌生寿命
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基于ZigBee技术的无缝钢轨爬行监测系统设计 被引量:4
9
作者 傅勤毅 彭亚凯 王超 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2478-2482,共5页
针对传统钢轨位移监测系统效率低、成本高的不足,开发了新型无缝钢轨爬行位移监测系统。系统基于ZigBee无线网络,以ZigBee无线微型控制器CC2530模块为核心,整个无线传感器网络由监测节点、数据汇聚节点和控制终端组成。监测节点分布于... 针对传统钢轨位移监测系统效率低、成本高的不足,开发了新型无缝钢轨爬行位移监测系统。系统基于ZigBee无线网络,以ZigBee无线微型控制器CC2530模块为核心,整个无线传感器网络由监测节点、数据汇聚节点和控制终端组成。监测节点分布于钢轨沿线,执行数据采集与无线发送等工作;汇聚节点用于收集和传输数据;控制终端负责处理监测节点采集的数据信息。系统实现了对无缝钢轨温度和爬行位移的数据采集和监测。通过实验验证,系统运行稳定,并且操作简单,使用方便。 展开更多
关键词 监测系统 无缝钢轨 ZigBee无线监测
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青藏铁路多年冻土区无缝线路监测技术研究 被引量:7
10
作者 张向民 高亮 崔日新 《铁道建筑》 北大核心 2016年第4期114-117,共4页
青藏铁路多年冻土区气候、地质条件和轨道结构的特殊性对无缝线路的稳定性和养护维修十分不利。鉴于此,研发了高原多年冻土区无缝线路状态指标监测系统。该系统的终端集成了高精度、高可靠性位移和温度传感器,在整体设计、设备选型和仪... 青藏铁路多年冻土区气候、地质条件和轨道结构的特殊性对无缝线路的稳定性和养护维修十分不利。鉴于此,研发了高原多年冻土区无缝线路状态指标监测系统。该系统的终端集成了高精度、高可靠性位移和温度传感器,在整体设计、设备选型和仪器连接等方面,综合考虑了使用工况复杂、自然条件恶劣情况下安全可靠运行的要求。该系统实现了温度和位移同步采集以及长钢轨位移、梁端位移、气温、轨温、梁温等指标的实时持续监测和监测数据的自动存储,为研究无缝线路状态指标的取值和变化规律提供了技术支撑。 展开更多
关键词 青藏铁路 多年冻土区 铁路无缝线路 状态指标 监测技术
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基于Grubbs-ARMA模型的钢轨胶接绝缘接头变化预测研究 被引量:3
11
作者 李存荣 王博文 《铁道标准设计》 北大核心 2018年第11期49-53,共5页
为了提高钢轨胶接绝缘接头绝缘缝预测的精度,提出基于自回归移动平均(ARMA)模型的Grubbs-ARMA预测模型。该模型在ARMA模型基础上增加改进的预处理算法,保留原始数据的每一次波动规律,具体包括使用格拉布斯准则法对每个目标时刻附近的监... 为了提高钢轨胶接绝缘接头绝缘缝预测的精度,提出基于自回归移动平均(ARMA)模型的Grubbs-ARMA预测模型。该模型在ARMA模型基础上增加改进的预处理算法,保留原始数据的每一次波动规律,具体包括使用格拉布斯准则法对每个目标时刻附近的监测数据集合识别可疑值、剔除异常值和求均值,然后对得到的序列做平稳性分析,根据分析结果确定模型阶数,建立模型,利用京沈高铁沈阳段的闭塞区段某监测点采集的20组数据,分别构造Grubbs-ARMA模型和ARMA模型,根据前15组数据预测后5组数据。结果显示:Grubbs-ARMA预测模型的残差不仅均低于0. 15,且均低于ARMA预测模型的残差对应组别的残差。证实Grubbs-ARMA预测模型不仅适用于钢轨绝缘缝预测,且比ARMA预测模型有更高的预测精度。 展开更多
关键词 胶接绝缘接头 高速铁路 时序分析 绝缘缝
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浅谈LR1200型钢轨闪光焊机的维护与保养 被引量:5
12
作者 刘晓磊 黄腾飞 黄思姬 《轨道交通装备与技术》 2014年第5期39-41,共3页
钢轨闪光焊机是无缝线路建设中重要的钢轨焊接设备,该设备状态的好坏一定程度上影响钢轨焊接接头的质量,因此需要一个维护保养体系对钢轨闪光焊机进行维护保养,延长其使用寿命。
关键词 LR1200型钢轨闪光焊机 定期检查 润滑保养 维护保养
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重载铁路站场咽喉道岔病害整治及加强措施 被引量:6
13
作者 李锐 《中国铁路》 2015年第10期68-71,共4页
道岔是铁道线路三大薄弱环节之一,其病害形式多种多样。由于重载铁路具有运量大、车辆轴重大、行车密度高等特点,站场咽喉区道岔结构更是整条线路的薄弱环节,线路设备病害较为严重,其维修更换频率远高于普通线路相同型号的道岔。以朔黄... 道岔是铁道线路三大薄弱环节之一,其病害形式多种多样。由于重载铁路具有运量大、车辆轴重大、行车密度高等特点,站场咽喉区道岔结构更是整条线路的薄弱环节,线路设备病害较为严重,其维修更换频率远高于普通线路相同型号的道岔。以朔黄重载铁路为例,结合神池南站站场咽喉区道岔设备勘察记录,详细描述道岔的几种典型病害,并对病害产生原因进行分析,最终提出相应的整治措施及养护维修建议。 展开更多
关键词 重载铁路 站场咽喉区 道岔 病害 加强措施
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新建无缝线路的大型养路机械整道施工技术 被引量:1
14
作者 吴启新 《铁道标准设计》 2004年第8期27-29,共3页
秦沈客运专线是我国第一条采用一次铺设跨区间无缝线路施工技术建成的铁路线 ,结合秦沈客运专线的施工建设 ,介绍新建无缝线路的大型养路机械整道施工方案、工艺及质量控制。
关键词 无缝线路 大型养路机械 整道施工技术 质量控制 新建铁路
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宜万铁路万州长江大桥无缝线路设计方案研究 被引量:1
15
作者 李阳春 李秋义 《铁道勘测与设计》 2006年第1期12-15,共4页
根据宜万铁路万州长江大桥的桥梁结构型式。提出桥上无缝线路设计方案,进行了桥上无缝线路伸缩力、挠曲力、断轨力计算。进行了方案比较,确定了合理的设计方案。
关键词 万州长江大桥 无缝线路 设计 方案 比较
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铁路轻型挖砟机改进设计及仿真分析
16
作者 刘航 赵悟 +1 位作者 刘小正 马锐 《中国铁路》 2015年第10期63-67,共5页
针对第1代挖砟机试验中出现的问题,进行挖砟机的改进设计。利用三维设计软件Pro/E建立挖砟机实体模型,并利用仿真软件ADAMS及ANSYS进行数值模拟计算。制造新样机并进行试验,结果表明,新样机能实现其基本功能,各改进措施效果明显,整机工... 针对第1代挖砟机试验中出现的问题,进行挖砟机的改进设计。利用三维设计软件Pro/E建立挖砟机实体模型,并利用仿真软件ADAMS及ANSYS进行数值模拟计算。制造新样机并进行试验,结果表明,新样机能实现其基本功能,各改进措施效果明显,整机工作效率及可靠性较第1代挖砟机明显提高。 展开更多
关键词 挖砟机 PRO/E ADAMS ANSYS 仿真
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无缝线路微机管理软件的研究
17
作者 张未 《中国铁路》 1997年第2期53-54,共2页
我国的铁路运输事业在向高速、重载方向发展的同时,工务部门的技术设备也得到了较大的改善,特别是在轨道结构方面,无缝线路已从1.0~1.5km的普通无缝线路发展到了贯通区间、跨越车站的超长无缝线路。但是无缝线路的管理工作仍停留在人... 我国的铁路运输事业在向高速、重载方向发展的同时,工务部门的技术设备也得到了较大的改善,特别是在轨道结构方面,无缝线路已从1.0~1.5km的普通无缝线路发展到了贯通区间、跨越车站的超长无缝线路。但是无缝线路的管理工作仍停留在人工计算、统计、分析的水平上,已远远不能适应无缝线路管理的需要。 无缝线路的管理工作,是以每一无缝单元长轨条为单位,建立无缝线路台帐,并以每一单元无缝长轨条为单位设桩观测无缝线路的位移爬行,并进行锁温变化及应力变更情况的分析,以便为大修。 展开更多
关键词 铁路 无缝线路 微机管理 软件
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大型养路机械维修无缝线路稳定性的研究 被引量:2
18
作者 戴月辉 方永明 《铁道学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第B05期67-70,81,共5页
大型养路机械维修无缝线路会使轨道的稳定性下降 ,本文应用有限元法 ,将轨道视为具有一定横向刚度的有限长梁 ,并具有一定的初始弯曲 ,钢轨和轨枕的连接为一系列弹簧 ,轨枕在道床上的阻力是随位移变化的非线性函数 ,采用荷载增量法迭代... 大型养路机械维修无缝线路会使轨道的稳定性下降 ,本文应用有限元法 ,将轨道视为具有一定横向刚度的有限长梁 ,并具有一定的初始弯曲 ,钢轨和轨枕的连接为一系列弹簧 ,轨枕在道床上的阻力是随位移变化的非线性函数 ,采用荷载增量法迭代求解无缝线路的稳定性。 展开更多
关键词 无缝线路 稳定性 监控 大型养路机械 铁路
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基于改进Faster R-CNN的车轮踏面缺陷检测 被引量:7
19
作者 郑茹丹 李金龙 +1 位作者 张渝 高晓蓉 《中国铁路》 2021年第3期131-135,共5页
车轮踏面缺陷是影响列车轮对正常工作的重要因素,目前主流的检测方式为人工或半自动检测,耗时长、效率差、精度低,提高检测效率和精度、及时获取踏面缺陷信息对保障列车正常运行具有重要意义。针对现有神经网络算法难以检测细小缺陷的问... 车轮踏面缺陷是影响列车轮对正常工作的重要因素,目前主流的检测方式为人工或半自动检测,耗时长、效率差、精度低,提高检测效率和精度、及时获取踏面缺陷信息对保障列车正常运行具有重要意义。针对现有神经网络算法难以检测细小缺陷的问题,提出改进Faster R-CNN的检测方法,改进了基于候选框大小与IOU的评估方法,并优化了相关部位的损失函数以适应不同尺度的缺陷检测,抑制了高亮度区域。实验结果表明,该方法能够有效对车轮踏面细小缺陷进行检测并准确定位,通过与Faster R-CNN和YOLO V3网络比较可见,提出方法的检测精度明显提高,同时保证了一定的召回率与检测速度。 展开更多
关键词 神经网络 Faster R-CNN 车轮踏面 细小缺陷检测
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沅江特大桥桥上无缝线路设计分析
20
作者 范俊毅 《交通科技》 2013年第3期38-39,43,共3页
针对怀邵衡铁路沅江特大桥桥跨结构和桥上轨道结构特点,分析了钢桁拱上设置钢轨伸缩调节器的设计方案和相应的无缝线路计算结果。计算结果表明,由于在钢轨伸缩调节器两端存在伸缩区,伸缩区范围内的梁跨将承受更大的无缝线路附加力。因... 针对怀邵衡铁路沅江特大桥桥跨结构和桥上轨道结构特点,分析了钢桁拱上设置钢轨伸缩调节器的设计方案和相应的无缝线路计算结果。计算结果表明,由于在钢轨伸缩调节器两端存在伸缩区,伸缩区范围内的梁跨将承受更大的无缝线路附加力。因此从行车的平顺性、舒适性及线路少维修的角度考虑,轨道结构设计应尽量避免设置钢轨伸缩调节器。 展开更多
关键词 无缝线路 钢轨伸缩调节器 纵向力
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