轨道综合作业对高速铁路有砟轨道几何不平顺改善效果

根据高速铁路有砟轨道综合作业前后的轨道几何状态检测数据, 分析了以大机作业、人工精调和钢轨打磨为主的综合作业对高速铁路有砟轨道几何不平顺的改善情况。分析结果表明: 大机作业、人工精调和钢轨打磨的综合作业可联合改善轨道几何不平顺, 其中, 大机作业对高低、水平、三角坑不平顺的改善率分别为20.95%、12.90%和13.16%, 人工精调对高低、水平、三角坑和轨距不平顺的改善率分别为11.97%、5.56%、7.43%和6.12%, 钢轨打磨对高低和轨向不平顺的改善率分别为4.85%和3.88%, 轨道质量指数在大机作业、人工精调、钢轨打磨后的改善率分别为11.54%、6.91%和1.10%, 因此, 大机作业和人工精调对各个单项不平顺改善效果明显, 大机作业的贡献最大, 而人工精调可在一定程度上改善轨距不平顺, 钢轨打磨对高低不平顺和轨向不平顺进一步改善, 但对水平不平顺、轨距不平顺和三角坑不平顺等改善效果不明显; 经过综合作业, 单项不平顺与轨道质量指数均呈下降趋势, 其中轨道质量指数、高低不平顺、水平不平顺、右轨向不平顺近似呈幂函数趋势降低, 左轨向不平顺近似呈线性函数趋势降低, 三角坑不平顺近似呈对数函数趋势降低, 反映了大机作业对轨道几何状态改善程度高, 人工精调、钢轨打磨进一步改善部分单项不平顺的情况。     

地震作用下轨道-桥梁系统损伤与轨道不平顺的对应关系

针对地震作用下高速铁路轨道-桥梁系统损伤与轨道不平顺的对应关系不明确问题, 运用能量变分原理,推导了多层叠合结构层间变形协调关系表达式,将该表达式应用在高速铁路单元式和纵连式无砟轨道-桥梁系统中,按系统轨道形式与梁跨结点进行划段装配,提出了考虑路基与简支引桥影响的高速铁路基础结构变形与轨道不平顺的对应关系;采用现场实测、数值仿真模型与列车-轨道-连续梁桥-路基耦合动力学理论对对应关系进行了验证,并统计了地震作用下轨道-桥梁系统的损伤规律;基于提出的对应关系求得了考虑地震损伤的轨道不平顺样本,并采用数值仿真模型对其进行验证。研究结果表明：提出的对应关系与数值仿真模型求得的桥梁变形引起的轨道不平顺及现场实测值吻合较好,最大误差不超过5%,且轨道不平顺作用下车-桥动力学性能指标变化也基本一致,验证了本文提出的对应关系的正确性和有效性;地震作用下轨道-桥梁系统层间各部件的损伤较小,而支座的损伤较大,系统部件最大损伤位置在主梁梁缝处,但也仅约为支座损伤的1%;在不同水准地震作用下,采用提出的对应关系和数值仿真模型计算的地震损伤与轨道不平顺的对应曲线均吻合良好,说明提出的对应关系可用于计算与预测地震作用下高速铁路轨道-桥梁系统的轨道平顺性。     

有砟高铁捣固作业轨向平顺性控制方法

为了提升有砟高铁捣固作业质量以满足平顺性控制要求,根据大机作业特征分析了拨道效果影响因素,研究了拨道量范围、拨道策略、拨道量顺坡率、设备精度与作业效果之间的影响关系;结合影响因素分析结果,基于中长波平顺性控制理论建立了拨道方案优化模型,提出了基于拨道量相关性的拨道效果评价方法,实现拨道效果影响因素与拨道方案制定过程的有效结合;在某高速铁路有砟轨道捣固作业之中,验证了轨向平顺性控制方法的有效性。研究结果表明：拨道量过大或过小、拨道量顺坡率超标、拨道策略不利、设备精度不良均容易造成大机拨道作业效果不佳,需在拨道方案制定过程中加强对这些因素的控制和管理;通过在轨向平顺性控制中引入拨道量调整系数,并有效控制中长波不平顺、拨道量限值等参数,可提高计算模型对捣固车固有作业特性的适应能力;基于该方法制定了某作业区段的拨道方案,方案满足轨道平顺性管理要求,符合大机作业特点;采用该方案实施作业后,轨向30 m矢距差降至2 mm,300 m矢距差降至7 mm,降幅分别达到50%和48%;静态轨道质量指数由0.89降至0.64,降幅28%,实践证明提出的轨向平顺性控制方法可有效提升高速铁路有砟轨道平顺性。     

高速铁路板式轨道结构参数对轮轨噪声的影响

为了降低轮轨噪声, 利用轮轨噪声预测模型与软件STTIN (Simulation of Train/Track In-teraction and Noise), 分析了板式轨道结构参数对轮轨噪声的影响。发现以下规律: 轨下胶垫刚度大于200 MN.m^-1时, 轮轨噪声水平显著上升; 当轨下胶垫阻尼值偏离100 kN.s.m^-1时, 噪声将增大; 改变板下支承刚度, 轮轨噪声基本不变化; 增加轨道板质量, 轮轨噪声降低。结果表明, 轨下胶垫的刚度与阻尼是影响轮轨噪声的主要因素, 而轨道板质量次之, 轨道板下支承刚度对轮轨噪声基本无影响。     

轨道参数对无缝道岔组合效应的影响

基于有限单元法, 建立了组合无缝道岔钢轨纵向力及位移的力学计算模型, 编制了计算软件, 并以1 2号固定辙叉无缝道岔为例, 分析了不同轨道参数对组合无缝道岔钢轨附加力及位移的影响, 并与其对单组无缝道岔的影响作了对比分析。研究表明, 道床纵向阻力对组合无缝道岔钢轨附加力及位移的影响要明显大于单组无缝道岔, 扣件阻力和限位器间隔对组合道岔和单组道岔的影响差不多, 扣件阻力对组合道岔的影响略大于单组道岔, 而限位器间隔对组合道岔的影响略小于单组道岔, 相比单组无缝道岔, 保持组合道岔道床质量显得更为重要。     

有砟轨道高低不平顺概率分布的时空特征

为研究有砟轨道不同线形区段上高低不平顺标准差所服从的最优概率分布函数及其时空特征, 采用三参数概率分布函数拟合有砟轨道高低不平顺标准差峰值及尾部特性, 选取了5种三参数理论分布函数, 并确定了最优概率分布函数的选择原则; 以既有沪昆线为例, 拟合了有砟轨道上6种不同线形区段上高低不平顺标准差服从的最优概率分布函数; 分析了高低不平顺标准差的时间特征, 采用非线性函数拟合了分布函数参数随时间的变化情况; 分析了高低不平顺标准差的空间特征, 比较了轨道质量状态在空间维度上的不同。分析结果表明: 在高低不平顺标准差大值区域, 三参数Lognormal分布理论值与实际值的相对误差小于5%, 而正态分布理论值与实际值的相对误差则大于50%, 因此, 采用三参数概率分布函数能有效解决两参数概率分布函数理论值在此区域与实际值发生偏离的问题; 在描述线形区段的统计分布特性时, 不同线形区段应选择不同的分布函数, 同一线形区段宜选取同一种分布函数; 既有沪昆线桥隧区段上, Burr分布有5次是最优概率分布, 且P值之差的均值和标准差分别为0.09和0.12;各区段高低不平顺标准差所服从分布的3个参数用非线性函数拟合的优度均大于0.6, 因此, 采用非线性函数可有效拟合3个参数随时间的变化规律; 维修与养护作业前后桥隧区段高低不平顺标准差的超限百分比都小于3%, 圆曲线、缓和曲线和直线区段上高低不平顺标准差的超限百分比为3.5%~12.8%, 而限速区段和道岔区段上均大于25%。确定的最优概率分布函数选择原则可应用于轨道不平顺概率分布特征研究。     

剥离掉块对轮轨滑动接触热弹塑性的影响

利用有限元软件ANSYS建立了钢轨轨面剥离掉块伤损条件下的轮轨滑动接触有限元模型, 考虑了轮轨材料的非线性影响, 计算了车轮经过剥离掉块凹坑时的轮轨接触冲击行为, 并采用瞬态分析方法研究了不同剥离掉块伤损长度、深度、摩擦因数与轮轨间相对滑动速度对钢轨剥离掉块伤损区域热弹塑性的影响。分析结果表明: 在剥离掉块伤损区域长度为2 cm、深度为4 mm时, 钢轨等效塑性应变最大, 且伤损区域后侧的值为前侧的3~4倍; 在剥离掉块伤损区域长度为2 cm、深度为6 mm时, 塑性变形最大, 且伤损区域后侧的值约为前侧的2倍; 轮轨接触应力随摩擦因数的增大而减小, 钢轨的摩擦温升、等效塑性应变、塑性变形、等效应力与纵向剪切应力均随随摩擦因数的增大而增大, 当摩擦因数大于0.3时, 等效应力和纵向剪切应力的增长速率变缓; 当相对滑动速度等于3 m·s-1或大于等于6 m·s-1时, 钢轨的受力、变形和温升最不利。     

左右轨道不平顺功率谱转换中心线功率谱的方法

利用关于左、右轨的轨道不平顺与关于轨道中心线的轨道不平顺之关系，借助周期图法谱估计和非线性最小二乘法的曲线拟合，把左、右轨的轨道不平顺功率谱密度等效转换成关于轨道中心线的功率谱密度。最后结合实例，给出了等效转换后的功率谱密度函数表达式的参数。     

基于GM(1, 1)模型与相关向量机的轨道不平顺区间预测

为开展以预防修为主的养护维修作业,联合GM(1, 1)灰色模型与相关向量机(RVM)算法,提出一种预测轨道不平顺演化区间的GM(1, 1)-RVM组合模型;结合轨道质量指数(TQI)的振荡演变特性,通过二次-对数复合函数平滑优化和序列权重优化改进了GM(1, 1)模型,通过粒子群优化(PSO)算法对待优化参数进行搜索确定,并在此基础上计算点的预测值;构造以点预测值为输入,以TQI实测值为输出的样本特征映射模式,引入5折交叉验证环节优化与训练了RVM模型的组合核函数;通过GM(1, 1)模型与RVM模型间的输入-输出衔接机制集成了组合预测模型,并以某有砟线路中的2个区段为实例检验了轨道不平顺区间的预测效果。研究结果表明：与既有预测模型相比,改进GM(1, 1)-RVM组合模型可得到预测区间的均值和方差,从而将预测结果从单点数值扩充到预测区间;2个区段实例在外推区间上的点预测结果与TQI真实值相比,平均百分比误差分别为1.53%和4.67%,较支持向量回归(SVR)模型分别降低了0.58%和0.61%,较GM(1, 1)-反向传播神经网络(BPNN)模型分别降低了0.15%和1.87%;改进GM(1, 1)-RVM组合模型在90%、95%和99%三种置信度下的最大平均预测区间宽度分别为0.324 5、0.387 9和0.510 5 mm,最低预测区间覆盖率分别为91.67%、95.83%和95.83%,预测区间基本涵盖了外推区间内的TQI演化数据。可见,利用预测的均值和方差构造区间边界可有效把控轨道不平顺演变过程中的随机波动,为轨道不平顺预测提供了一种新思路。     

TGF-β_2对体外培养的牛眼小梁细胞MMP_2表达和活性的影响

目的了解转化生长因子-β2(TGF-β2)对体外培养的牛眼小梁(TM)细胞基质金属蛋白酶-2(MMP2)的表达和活性的影响,探讨TGF-β2在原发性开角型青光眼(POAG)发病机制中的作用。方法用含有1.0μg/L TGF-β2或含1.0μg/L TGF-β2+100g/L鼠抗人PAI-1IgG(PAI-1中和抗体)的无血清DMEM分别孵育TM细胞24、36、48h。对照组(Co)加入不含实验药物的无血清DMEM,用Western印迹法检测MMP2及纤溶酶原活化抑制剂-1(PAI-1)的表达。结果TGF-β2可显著增强TM细胞MMP2前体及PAI-1的表达。PAI-1中和抗体可促进MMP2前体向其活化形式转化。结论TGF-β2可通过抑制MMP2的活化过程导致TM细胞的细胞外基质(ECM)的异常堆积,造成房水引流阻力的增加,参与POAG的发病。     

氧化苦参碱对小鼠哮喘模型气道炎症及细胞因子的影响

目的　探讨中药氧化苦参碱 (Oxymatrine)对小鼠哮喘模型气道炎症及细胞因子的影响。方法　 4 0只BALB/c小鼠随机分为正常对照组 (A组 )、哮喘模型组 (B组 )、地塞米松干预组 (C组 )和氧化苦参碱干预组 (D组 )。B、C、D组采用卵蛋白 (OVA)腹腔注射致敏与雾化吸入激发制作哮喘模型。致敏第 15天开始每次雾化激发前 1h给予腹腔注射地塞米松干预 (C组 )、氧化苦参碱治疗 (D组 ) ,连续 7d。在OVA激发结束后 2 4h收集支气管肺泡灌洗液 (BALF)计数炎性细胞总数及嗜酸性粒细胞 (EOS)数目 ,并测定BALF上清液中白细胞介素 4、5 (IL 4 ,IL 5 )和干扰素 γ(IFN γ)水平变化。结果　氧化苦参碱干预治疗能显著降低小鼠BALF中炎性细胞总数及EOS数量 ;BALF上清液中IFN γ水平明显升高 ,IL 4、IL 5水平显著下降。D组与A组、B组有显著性差异 (P <0 .0 1) ,C组与D组无显著性差异 (P>0 .0 5 )。结论　氧化苦参碱能明显降低哮喘小鼠BALF中炎性细胞数量 ,影响细胞因子水平变化 ,从而改善哮喘气道炎症。