| 钢轨擦伤形成机理、检测与防治综述 |
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| 引用本文： | 侯博文, 乔林川, 高亮, 秦家栋, 刘秀波, 马超智. 钢轨擦伤形成机理、检测与防治综述[J]. 交通运输工程学报, 2024, 24(2): 65-84. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2024.02.004 |
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| 作者姓名： | 侯博文 乔林川 高亮 秦家栋 刘秀波 马超智 |
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| 作者单位： | 1.北京交通大学 土木建筑工程学院,北京 100044;;2.北京交通大学 轨道工程北京市重点实验室,北京 100044;;3.北京交通大学 轨道交通安全协同创新中心,北京 100044;;4.中国铁道科学研究院集团有限公司 基础设施检测研究所,北京 100081 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目52378428 国家铁路局课题KF2023-027 中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划N2023G078 |
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| 摘 要： | 
针对铁路运营过程中存在的钢轨擦伤问题,从擦伤的深度、裂纹扩展角度、尺寸等方面总结了擦伤的具体形态特征,论述了钢轨擦伤的扩展过程;系统分析了钢轨擦伤的形成机理,从塑性变形和热致相变2个成因角度分析了轮轨接触压力、接触区应力应变、接触区温度变化在擦伤形成过程中的作用机制;从机车车辆性能、线路参数、轨道类型等方面明确了影响钢轨擦伤发展的主要因素;调研了基于轴箱加速度等不同方式的钢轨擦伤现场检测方法,对比分析了各种方法在擦伤检测方面的适用性;结合擦伤的形成机理与影响因素,从车辆牵引/制动控制、钢轨打磨等角度分析了擦伤防治的有效措施与策略。
研究结果表明：目前对于钢轨擦伤形成机理及发展过程的研究主要采用现场调研、样本试验模拟和数值仿真等手段;由轮轨之间的大蠕滑、滑动状态所引起的钢轨母材极限变形、热致相变是钢轨擦伤形成的主要原因,列车运行状态、线路平纵断面参数和线下基础类型等因素会影响轮轨之间的接触状态,从而诱发擦伤的形成和发展;按照钢轨擦伤的检测方式划分,目前主要可采用轴箱加速度响应法、频响函数法与涡流探测法等,但各类检测方法的精度对于不同程度的擦伤有一定差别;针对钢轨擦伤的防治方面,在擦伤形成之前,控制列车牵引/制动过程中的轮轨黏着超限对于预防擦伤较为有效,在擦伤形成后,根据擦伤的不同程度可通过分级打磨或换轨等方式来降低安全隐患。
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| 关 键 词： | 铁道工程 钢轨擦伤 形成机理 影响因素 防治措施 |
| 收稿时间： | 2023-12-19 |
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