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题名地铁钢轨焊缝三维廓形经时演化规律及管理限值研究
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作者
任博
曾梓恒
刘锦辉
刘文武
赵才友
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机构
深圳地铁建设集团有限公司
西南交通大学土木工程学院
中铁大桥局集团第八工程有限公司
广州地铁设计研究院股份有限公司
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出处
《铁道标准设计》
北大核心
2025年第12期31-37,共7页
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基金
国家重点研发计划项目(2023YFB2603700)。
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文摘
为深入探究曲线段焊缝不平顺的三维形貌特征及其经时演化规律,定量评估不同焊缝波深演化对轮轨动态行为的影响,提出科学的安全管理限值。以半径400 m的普通整体道床曲线段为对象,首先通过应用一种融合钢轨粗糙度检测仪与钢轨廓形仪数据的钢轨焊缝三维形貌测试方法,并采用线性扩大方式表征焊缝三维廓形的经时演化过程。然后建立轮轨三维瞬态滚振分析模型,系统模拟焊缝与车轮磨耗组合条件下轮轨系统的动态响应,重点分析轮轨垂向力、轮重减载率等关键评价指标的变化规律。研究结果表明,受曲线超高影响,内轨焊缝不平顺程度显著高于外轨,且焊缝三维形貌呈现复杂的多谐波叠加与马鞍形特征。同时随着焊缝波深的线性增大,轮轨垂向力峰值及轮重减载率均呈现近似线性增长趋势,相较于轮轨垂向力,轮重减载率变化更为敏感。焊缝变化倍数为1.3,车轮磨耗深度为0 mm时,达到轮重减载率临界值。通过轮轨动态响应的定量分析,明确界定内、外轨焊缝最大波深的临界安全限值分别为0.6 mm和0.15 mm。该研究结果可为地铁运营部门制定钢轨焊缝养护维修策略、保障行车安全与提升乘客舒适度提供重要的理论依据和工程指导。
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关键词
铁路轨道
钢轨焊缝管理限值
瞬态滚振分析模型
焊缝三维廓形
焊缝经时演化规律
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Keywords
railway track
rail weld management limits
transient wheel-rail rolling vibration analysis model
three-dimensional weld profile
time-dependent evolution pattern of weld
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分类号
U213.4
[交通运输工程—道路与铁道工程]
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