铁路继电器温度加速寿命试验方案设计与分析

铁路继电器是铁路设备中的关键器件,它在运行中的可靠性与安全性是确保各种自动控制设备正常工作的保证。分析影响铁路电器正常工作的主要环境因素,对铁路继电器在温度应力和振动应力下机械特性和电气特性的失效机理进行研究。为了更快速、准确的了解其振动和温度应力作用下的可靠性寿命,设计在规定随机振动应力下施加4个温度水平的加速寿命试验方案,确定铁路继电器在机械特性和电气特性2方面的失效判据,机械参数、电气参数、触头动作特性和表面形貌的三维参数是对继电器的失效判据和分析的必备数据。根据铁路继电器的失效寿命特性确定失效寿命分布与可靠性统计模型,并进一步阐述了无失效试验数据的可靠性分析方法。     

基于自适应可变权重的铁路继电器机电参数融合方法研究

铁路继电器性能优劣直接影响铁路系统的正常运行.为分析铁路继电器长期动作造成的性能退化,研究一种融合继电器机械参数和电参数的方法来综合反映继电器性能状态.利用熵权法分析继电器性能参数所含退化信息量,客观确定参数基础权重.根据性能参数退化特征,引入考虑关键参数优化差异的劣化参数凸显因子和异常趋势惩罚因子,对基础权重进行优化...     

硫酸盐环境下CFRP-混凝土界面黏结强度试验研究

通过硫酸盐加速侵蚀试验模拟硫酸盐侵蚀环境,采用双剪试件对硫酸盐侵蚀环境下CFRP-混凝土界面性能(界面黏结强度、断裂能及有效黏结长度)随侵蚀时间的退化规律进行试验研究。试验结果表明,界面黏结强度和界面断裂能随着硫酸盐侵蚀时间的增加均有所下降,而界面有效黏结长度有所增加。通过对试验结果的统计回归分析,给出了界面断裂能和有效黏结长度随硫酸盐侵蚀时间的关系表达式,建立了硫酸盐环境下CFRP-混凝土界面的黏结强度模型,预测模型能够很好的反映界面黏结强度随硫酸盐侵蚀时间的退化规律。     

温度应力下动车组连接器加速试验与寿命预测

为预测连接器的寿命趋势,减少器件检修时不必要的更换,文章以某型车端高压连接器为研究对象,以连接器的接触电阻退化作为参数指标,通过恒定温度应力加速退化实验获得其性能退化数据。利用阿伦尼斯模型描述样品寿命与温度之间的关系,使用逆高斯分布描述寿命函数,采用极大似然估计法对连接器的接触电阻性能退化数据进行数理统计,求解模型参数,对连接器进行了寿命预测,对其可靠性检测工艺及其加速寿命试验相关技术进行了研究。     

金属磁记忆技术在无缝钢轨温度应力检测中的研究

研究目的:如何对无缝钢轨的温度应力进行连续、动态、准确的监测,是铁路部门长期悬而未决的难题。因此如果能够实时检测线路实际的纵向温度应力,对指导线路的维修,以及对发生胀轨和断轨事故的可能性做出合理的评估具有重大的意义。研究结论:介绍了采用TSM-1M-4型金属磁记忆检测仪在无缝钢轨温度应力检测中的研究。在北京铁路局丰台工务段,对一段总长为1515 m的无缝钢轨检测过程中磁记忆检测技显示出良好的规律性。试验表明,该技术在铁路突发性胀轨事故的早期诊断检测中具有很大的优势。     

多因素协同作用下混凝土抗硫酸盐侵蚀性研究

混凝土材料在硫酸盐侵蚀和弯曲应力双因素协同作用下及硫酸盐侵蚀、弯曲应力和冻融循环三因素协同作用下的室内试验结果表明:硫酸盐侵蚀和弯曲应力协同作用下,外部弯曲应力的存在加速了混凝土材料硫酸盐侵蚀破坏的速度,且这种加速破坏作用随着应力水平的增大而加剧。粉煤灰对混凝土材料在该环境下的抗硫酸盐侵蚀性能有明显的改善作用。硫酸盐侵蚀、弯曲应力和冻融循环协同作用下,混凝土材料的抗硫酸盐侵蚀性能大大降低,且掺粉煤灰的混凝土性能更加劣化。     

内蒙古地区铁路工程建设期风蚀预测研究

目前对于铁路施工期风蚀没有统一的预测方法。本文结合内蒙古地区的情况,选取区域气候侵蚀力、地表土壤抗蚀性、地表粗糙度、地表覆盖度和地形5个影响因素,分析各因素对地表风力侵蚀的作用机理,建立了单元地表风力侵蚀模数的计算方法。通过分析铁路施工期和施工前各影响因素的不同,确定加速侵蚀模数,从而预测铁路建设过程中的风蚀量。所建立的预测方法尚待大范围的水土保持监测资料的验证。     

玉磨铁路早龄期混凝土抗硫酸盐侵蚀试验研究

处于硫酸盐侵蚀环境中服役的铁路混凝土结构,混凝土内部因膨胀性物质生成导致内部开裂.实际施工混凝土养护龄期往往达不到28 d要求,早龄期阶段混凝土水泥水化不充分、内部孔隙较多,更易受到硫酸盐侵蚀,影响结构的耐久性.为探究现浇铁路混凝土结构在干湿循环和硫酸盐双重作用下的耐久性能,进行了宏观强度试验和微观SEM试验,建立硫酸...     

基于光纤光栅的钢轨应变测量关键技术研究

钢轨应变的监测在铁路线路的运营维护中具有重要意义。光纤光栅传感器相比传统传感器在稳定性、抗电磁干扰与准分布式测量等方面能够更好满足钢轨应变测量的需要。本文指出了光纤光栅传感器对载荷和温度应力的测量原理,建立光纤光栅中心反射波长漂移量与载荷和温度应力产生的钢轨应变的数学模型。使用光纤光栅传感器进行温度应力和动态载荷下的钢轨应变监测实验,并通过匹配光栅方法消除温度变化的干扰。实验结果表明光纤光栅应变传感器适用于钢轨应变的监测需要,具有良好的工作性能。     

四线铁路刚架系杆拱桥静动力性能试验研究

以广州枢纽四线铁路主跨160m刚架系杆拱桥为研究对象,对大跨度刚架系杆拱桥进行静动力性能试验,了解结构在荷载作用下的实际工作状态。静载试验选取该桥关键断面进行截面应力、挠度测试,通过有限元软件进行模拟仿真和试验验证,试验结果与理论分析相符;动载试验在列车以不同速度过桥时,对关键截面的横、竖向动力响应进行量测,并与相关规范进行对比,动力响应指标符合相关规范要求。结果表明:桥梁在列车荷载作用下,结构静动力特性良好,具有足够的强度和刚度。     

基于PIC单片机的铁路继电器寿命试验系统

继电器的使用寿命是继电器能否长时间可靠、安全运行的关键技术指标。通过对该指标的试验和分析,可以有效发现继电器潜在的失效模式,消除安全隐患。以PIC18F45K80单片机为核心,对铁路继电器的寿命试验进行技术研究,提出一种新的寿命试验系统。通过监测继电器接点的工作状态,识别出接点接触不良、接点熔焊、接点桥接等故障。相比于传统的寿命试验只进行终检判断的模式,该技术能够实时获取接点实际功能状态,有助于更准确地评估继电器可靠性与安全性水平,及时发现潜在风险,为铁路继电器的研发、生产及全生命周期管理提供必要的技术依据。     

加载波形对钢桥典型构造细节疲劳性能的影响

对既有铁路钢桥构造细节进行梳理分析,选择十字形焊接接头、盖板端焊缝、U肋纵向角焊缝等典型的构造细节,研究其在不同加载波形条件下的疲劳性能。首先,根据三种典型构造细节在实桥中的受力特征和实验室加载条件,设计能够反映实桥受力特征的试件,建立有限元模型,验证试件设计的合理性,掌握试件的应力分布状态和应力集中程度。然后,开展矩形波和正弦波加载条件下三种典型构造细节的疲劳试验。最后,对三种典型构造细节的疲劳试验结果进行分析,掌握了加载波形对于构造细节疲劳性能的影响程度,可为我国铁路钢桥的设计和评估提供依据。     

基于自然换流的无弧继电器无弧控制系统及性能

为对电磁继电器进行无弧控制，基于自然换流原理分析无弧控制系统的拓扑和工作原理，给出无弧控制下延时和阈值电流等时序参数的选取原则；在形成无弧继电器样机基础上，通过搭建交直流380 V的试验系统，对无弧继电器进行试验测试；通过典型负载下的寿命试验，研究影响无弧继电器性能的关键参数；对无弧继电器的故障类型进行分析，给出危害较大的故障如短路故障保护方法，并进行试验验证。结果表明：无弧控制虽然使得继电器吸合时间增大4 ms，释放时间增大10 ms，减缓了动作速度，但解决了电弧烧蚀问题，将继电器的电寿命提高1倍；无弧继电器性能主要受机械触点接触电阻和电流转移速度的影响；无弧继电器具有较好的可靠性，且在短路情况下具有较高的安全性。     

灰渣混凝土耐久性能试验研究

以火力电厂大量堆存的粗颗粒粉煤灰为研究对象,在研究灰渣混凝土力学性能的基础上,选择电通量、氯离子扩散系数和抗硫酸盐干湿循环次数为评价指标,研究了灰渣混凝土抗氯离子渗透性能和抗硫酸盐侵蚀性能.研究表明,56 d灰渣混凝土的电通量＜1 000 C,氯离子扩散系数＜5×10-12 m2/s,抗硫酸盐干湿循环次数大于KS150,因此灰渣混凝土可以用于氯盐侵蚀环境和盐类结晶破坏环境下铁路混凝土工程中.     

铁路钢-混凝土组合梁受力特征及装配化分析北大核心

装配化施工技术是我国铁路建设新时期的重要技术发展方向。装配式钢-混凝土组合梁具有现场工作量小、自重轻、制备质量好等优点,在铁路特殊的施工环境中有良好的适用性。为进一步推动装配式钢-混组合梁在铁路中的应用与发展,本文分析了钢-混凝土组合梁中抗剪连接件对组合梁承载力、刚度和疲劳性能的影响,对比了铁路荷载和公路荷载组合梁的静力和疲劳性能。结果表明:铁路恒载、活载效应分别是公路的1.64、1.24倍;设置相同数量抗剪连接件时铁路荷载作用下,连接件承受的最大疲劳应力幅是公路荷载作用下的2.08倍;在分析装配式钢-混凝土组合梁制备关键技术要求的基础上,提出了适用的剪力连接系统。     

时速200km客货共线铁路空心桥墩温度应力分析

以时速200 km客货共线铁路双线圆端形空心桥墩通用图设计中温度应力计算为例,分析了日照、寒潮等温度工况下墩身温度应力的分布规律和大小。结果表明:在合理确定空心墩结构尺寸的前提下,墩身内外壁竖向、环向温度应力仍然较大,已超过混凝土抗拉强度,设计中需要采用有效措施,确保结构安全。通过对空心墩配筋后墩身应力检算结果的分析,指出根据墩身温度应力的分布情况采取合理的钢筋布置,能解决空心墩设计中的温度应力过大的问题。     

振动条件下电磁继电器性能参数变化规律的研究

长期的振动往往会引起电磁继电器的性能降低,甚至失效。针对电磁继电器的工作环境特点,提出了一种电磁继电器振动试验方案,设计了试验电路并进行了试验。试验结果表明:振动频率为40～130 Hz和振动加速度增大时,电磁继电器的释放时间与回跳时间无明显变化、吸合电压减小、释放电压和接触电阻缓慢增加、吸合时间的增幅及其波动量最为明显;在固有频率160 Hz下,性能参数均出现了明显的变化和剧烈的波动,最大波动量约为其他振动条件下的2倍;与振动频率相比,振动加速度对性能参数的影响更大些。通过数据分析发现,振动引发的电磁继电器性能参数变化中,吸合时间是较为敏感的参数。     

基于IK-means和CHMM的铁路接触网性能退化评估

了解铁路接触网的退化性能水平有助于保障机车的安全运行。为了提高传统K-means算法聚类的合理性和准确性,引入了密度值因子来提高数据聚类精度,称为IK-means算法。采用IK-means算法对高速铁路接触网进行模式划分,将铁路接触网的退化状态划分成正常状态、轻度退化、中度退化、重度退化和失效状态共5种状态,再采用隐马尔科夫(Hidden Markov Model, HMM)算法对铁路接触网的性能退化状态进行评估。仿真测试结果表明,评估精度平均高于92.67%,验证了所提方法的可靠性。     

成灌铁路跨度32m预应力混凝土简支箱梁腹板竖向受力性能试验研究

我国客运专线各种标准梁型在实际应用之初均进行了实体箱梁的试验研究工作,以掌握结构的实际受力性能,对于保证箱梁的正常、安全使用起到了重要作用。以新建成灌铁路跨度32m预应力混凝土简支箱梁为研究对象,对梁端变截面处腹板在预施应力条件下的受力状态进行了计算分析和测试,对跨中等截面段腹板在模拟运梁车运梁通过工况下的受力性能进行了计算分析和静载试验。根据箱梁腹板受力性能试验研究结果,对箱梁的截面构造和预应力束布置进行了设计优化、完善,改善了腹板的竖向受力性能,静载试验结果表明在运梁、运营工况下箱梁能满足正常使用要求。     

高层斜交网格结构斜交柱节点抗震性能研究

以钢管混凝土(CFST)斜交交点为原型,利用ANSYS建立三维实体模型,对其进行往复荷载作用下非线性分析。分析在不同加载阶段钢管、加强环、竖向连接板、核心混凝土等各部件的应力分布情况,研究斜交节点的水平力-位移滞回曲线及横向刚度的退化。选取钢管内的核心混凝土强度等级、钢管的宽厚比D/t、竖向连接板厚度和2个斜柱夹角等4个控制参数,研究其对斜交节点的抗震性能的影响。研究结果表明:不同加载阶段各个部件的最大应力出现位置不同;钢管内的混凝土在初始压力以及钢管套箍的作用下表现出较高的延性与强度;斜交节点的滞回曲线饱满,初始刚度较大,且加载过程中横向刚度退化较为平缓,表明钢管混凝土斜交节点的抗震性能良好;钢管的宽厚比D/t、斜柱夹角可直接影响斜交节点的极限荷载、滞回性能及刚度退化,而核心混凝土强度等级、竖向连接板厚度对斜交节点的极限荷载、滞回性能及刚度退化影响较小。