无缝线路钢轨实际锁定轨温超声法测量研究

锁定轨温是无缝线路养护、管理和维修的重要参数,如何实现无缝线路实际锁定轨温的准确快速测量,是铁路工务部门迫切需要解决的问题。基于声弹性理论分析了钢轨纵向温度应力超声临界折射纵波检测方法,搭建多通道超声应力检测试验平台,对钢轨进行不同超声频率与测点位置的压载试验,开展超声与应变片测试温度应力的对比研究,利用温度应力、实时轨温和设计锁定轨温的关系计算实际锁定轨温。通过对新建线路的现场测试,验证超声法实际锁定轨温测量满足工程需要。     

客运专线无砟轨道无缝线路锁定轨温确定方法的探讨

根据客运专线无砟轨道无缝线路的结构和受力特点,采用现场试验、调研和动力仿真等方法对既有无砟轨道无缝线路锁定轨温的影响因素进行系统分析。研究结果表明:锁定轨温降低后,无缝线路温升幅度增大,温降幅度减小,将导致无缝线路施工和维护困难、钢轨发生碎弯几率增大等问题,影响高速列车运行的平稳性和安全性;在确定客运专线无砟轨道无缝线路锁定轨温时,除了要对无缝线路的强度、稳定性等进行常规检算外,还应结合车辆-轨道耦合动力学理论进行升温条件下钢轨碎弯变形的检算,从而确定合理的锁定轨温范围。为此建议对无砟轨道无缝线路碎弯变形的产生机理、不利影响及钢轨的合理断缝允许值进行静、动力学理论分析和试验研究。     

无缝线路的应力放散及调整

轨道交通无缝线路应力放散能否达到预期效果,明显受到施工轨温的影响.若封锁内轨温低于放散设计锁定轨温,可结合拉伸达到预期目的.如果因各种运输条件的限制,使得封锁施工必须在轨温高于设计锁定轨温的时间段内进行的情况下,若采用常规的施工方法,则在扣件全部松开、扣件阻力逐渐失去作用之后,钢轨内部巨大的温度压力会使钢轨速伸长,直至放散端龙口被"挤满";此时钢轨仍未达到自由状态,轨条分散前的实际锁定轨温又难以准确把握,所以就无法确定放散后的锁定轨温.如果更改原施工方案,增大放散量,使钢轨达到充分自由状态,又因放散后将得到过高的锁定轨温而给冬季"防断"埋下隐患.本文对此略作探讨.     

浅析无缝线路锁定轨温衰减规律

无缝线路锁定轨温是指无缝线路的零应力轨温，其初始数值是在无缝线路铺设时通过计算确定的，锁定轨温是决定钢轨温度力水平的基准，它所反映的是无缝线路在不同的温度条件下钢轨纵向内应力的问题，即无缝线路钢轨内部所承受的拉应力和压应力大小问题，是衡量无缝线路轨道强度与稳定性的量化表现，因此锁定轨温是无缝线路最重要的技术指标之一，其准确与否，将直接关系到无缝线路的状态稳定和养、     

长度控制放散法无缝线路长钢轨不均匀性分析

为研究无缝线路长钢轨在应力放散过程中的不均匀性,指导无缝线路应力放散的正确作业,根据无缝线路结构的基本原理,结合现场长度控制放散法的工艺,对采用钢轨拉伸器拉伸长钢轨所产生的温度力、锁定轨温和位移的不均匀分布进行了理论分析。分析结果表明：钢轨拉伸器拉伸长钢轨锁定后,长钢轨内产生的温度力、锁定轨温及其位移在全长范围的分布是不均匀的,随着轨温的变化,这种不均匀分布给无缝线路的强度、稳定及其养护维修带来了安全隐患。因此,无缝线路应力放散在拉伸达到放散量到位的要求后,还必须进行均匀性的调整,以满足无缝线路应力放散均匀的要求。     

无缝线路钢轨锁定轨温施工技术研究

钢轨应力是无缝线路钢轨强度承载检算的唯一指标,也是无缝线路管理技术要点,尤其是钢轨温度应力是工务施工维修管理的核心。通过分析无缝线路锁定后钢轨温度力分布与变化规律,提出钢轨伸缩端延长锁定长度计算方法;考虑钢轨低温或高温作业环境,提出钢轨温度人工干预施工技术,并采用应力均衡法解决温度应力集中问题;基于钢轨强度承载力计算结果,结合兰新线嘉峪关地区无缝线路地段线形和垂直磨耗特点,给出锁定轨温管理所允许具体范围。研究结果对降低钢轨温度应力,确保无缝线路稳定具有指导意义。     

无缝线路断轨故障处理方法及其预防措施

无缝线路受自然界气温变化影响会热胀冷缩,在钢轨内部形成巨大的温度应力,加上重载列车对钢轨冲击碾压等其他外部环境因素,无缝线路断轨故障时有发生。断轨后,要通过焊复处理来恢复无缝线路的技术状态和锁定轨温。采取有效措施防止断轨事故发生或降低断轨率已成为铁路工务系统技术研究的重要方面。     

基于超声应力检测的钢轨锁定轨温测定

通过轨温计测定无缝钢轨的轨温,利用超声波法测定应力,并记录环境温度,总结了应力、锁定轨温等参数的变化规律。超声波法利用超声波发生器产生的临界折射纵波穿过特定距离的时差,并结合钢轨的弹性常数和零应力钢轨试件的初始状况,来获得实际的钢轨应力。超声波法能够高效量测钢轨的应力或锁定轨温,进而判定钢轨安全状态。     

无缝线路钢轨轨温和钢轨温度力实时监测系统的研制和应用

无缝线路会因为锁定轨温不准确,钢轨温度力调整不及时,造成断轨、胀轨跑道,严重威胁行车安全。无缝线路钢轨轨温和温度力实时监测系统是通过对温度和温度力的测量,换算出锁定轨温,对准确掌握钢轨的锁定轨温,防止出现断轨、胀轨跑道,指导维修作业、保证行车安全具有重要意义。根据监测到的数据,可以有针对性地采取措施,控制钢轨温度力,确保无缝线路稳定,从而实现无缝线路的科学管理。     

无缝线路钢轨温度应力检测装置的设计与研究

由于无缝线路钢轨不能自由伸缩,当钢轨温度发生变化时将产生很大的轴向温度力。过大的温度力会导致钢轨扭曲失稳、断裂,甚至车辆脱轨,危及行车安全。无缝线路钢轨温度应力检测装置通过采集来自铁磁材料应力传感器、温度传感器的信号并进行综合处理最终输出实际锁定轨温和被测钢轨的温度应力。     

简支梁桥上无缝道岔温度力与位移影响因素分析

将道岔、梁和墩台视为一个系统,建立简支梁桥上无缝道岔的有限元模型。根据变分原理和“对号入座”法则建立有限元方程组。以铺设一组43号道岔的18跨32 m混凝土简支梁桥为例,研究影响简支梁桥上无缝道岔受力与位移的因素,如支座布置形式、轨温变化幅度、梁温差、扣件阻力、道床阻力、限位器间隙、岔枕刚度、限位器位置、梁跨长度和桥墩刚度等。计算结果表明,简支梁桥上无缝道岔在温度荷载作用下,钢轨温度力在限位器处和限位器前梁端处同时出现两个峰值;与桥上无缝线路相比,桥上无缝道岔桥墩处的最大受力显著增大;当梁与导轨同向伸缩时,岔区内钢轨位移较大;限位器应布置在梁跨中部;限位器间隙对桥上无缝道岔的受力与位移有双重影响;岔区内钢轨的受力与位移随桥墩刚度增大而减小;岔区内采用较大的扣件阻力和道床阻力,岔区外采用较小的扣件阻力和道床阻力,可以降低钢轨附加温度力。     

巴基斯坦拉合尔市橙线无缝线路设计

无缝线路设计是轨道设计的关键问题之一。主要研究分析巴基斯坦拉合尔市橙线无缝线路设计方案,同时为国外高温地区无缝线路设计提供参考。橙线线路主要以高架线形式敷设,桥梁结构以U形简支梁为主。拉合尔地区整体气温偏高,历年最高气温47.4℃,橙线铺设普通区间无缝线路。通过理论计算与有限元分析,对钢轨强度与稳定性、桥梁墩台受力、钢轨断缝、轨缝值设置等进行了分析计算。研究表明:橙线高架线及地面线设计锁定轨温取(35±5)℃,轨缝值取8 mm是合适的,同时提出伸缩调节器的设置建议。     

长大坡道铺设无缝道岔可行性分析

基于有限单元法建立无缝道岔非线性阻力计算模型,分析不同工况条件下的钢轨纵向力及位移。计算结果表明:坡度对无缝道岔的受力及变形是不利的;随着阻力减小区段距道岔距离增加,钢轨纵向力、最大位移增加,尖轨相对基本轨的位移减小。道床捣固不密实引起的道床纵向阻力减小,会显著增大道岔各部分受力和变形。建议:(1)在大坡道地段,宜采用全长淬火钢轨或高强度钢轨;(2)在进站道岔前列车频繁制动地段、无缝道岔尖端、辙跟、叉心处宜布置观测桩,随时观测无缝道岔的爬行情况;(3)加强无缝道岔防爬锁定;(4)加大上坡方向道床的堆积厚度,并加强捣固。     

温度荷载作用下大跨度桥梁与无砟道岔相互作用研究

将道岔、轨道板、梁体和墩台视为一个相互耦合的系统,建立了计算温度荷载作用下桥梁与无砟道岔相互作用的有限元力学模型。根据变分原理和形成矩阵的"对号入座"法则建立了模型求解的非线性方程组。研究了大跨度桥梁上铺设无砟道岔时,钢轨与墩台温度力与位移的规律。计算结果表明:无砟道岔铺设于大跨度桥梁上时,必须设置钢轨伸缩调节器;无砟道岔铺设于连续梁桥上并设置钢轨伸缩调节器时,岔区内钢轨位移增大;采用连续刚构桥,有利于减小岔区内钢轨位移。     

桥墩温度梯度对高墩大跨桥上无砟轨道影响研究

由于太阳光的辐射,桥墩的向阳和背阳侧就会存在温差,当桥墩高度较大时,墩顶就会产生较大的纵横向位移,带动梁体、轨道板、钢轨偏移,产生桥上无缝线路附加力。为了研究桥墩纵向温度梯度作用下对无砟轨道中轨道部件的受力和变形的影响,基于梁轨相互作用原理,利用有限元方法,建立线-桥-墩一体化模型,计算结果表明:仅考虑桥墩纵向温度梯度荷载时钢轨会产生较大的附加力,且随着桥墩刚度的增加,钢轨附加力也会增加。当同时考虑梁体升温和纵向温度梯度时产生的钢轨附加力小于两者单独作用产生的附加力。无论是仅考虑桥墩纵向温度梯度,还是同时考虑梁体温升和温度梯度,凸台受力和树脂变形均不会发生较大变化。     

基于ANSYS软件的二维地铁轮轨滑移摩擦热分析

根据地铁轮轨的真实尺寸外形,利用有限元软件ANSYS建立滑移过程中轮轨摩擦生热的二维弹性接触模型。该模型选取轮轨单元为热结构耦合单元,利用瞬态热分析求解器对摩擦热进行计算。该模型考虑轮轨间的热传导率和表面换热系数,通过仿真分析摩擦生热的基本现象,以及不同的速度、滑移率和摩擦系数对轮轨表面温度的影响,得出以下结论:轮轨温度和等效应力主要表现在轮轨表面,且受限于轮轨深度,随着深度的增加,温度和等效应力逐渐减小;但随着速度、滑移率和摩擦系数的增加,轮轨表面的温度均增加。     

大号码无缝道岔温度力与变形的有限元计算

分析无缝道岔温度力传递机理,确定无缝道岔各部分在有限元模型中的合理模拟方式,并建立模型。应用模型,选取切合实际的计算参数对秦沈客运专线18号和38号无缝道岔进行温度力和变形计算。结果表明:无缝道岔的附加温度力与变形随轨温变化幅度的增大而增加;在同样的轨温变化幅度条件下,大号码无缝道岔的温度力与变形比小号码无缝道岔大,限位器承受的剪力也较大;半焊无缝道岔钢轨温度力及变形与全焊无缝道岔有较大差别,在数值上较全焊无缝道岔小,但其辙叉位置钢轨和轨枕的位移较为复杂。     

桥梁温度跨度对双块式无砟轨道无缝线路的影响研究

为研究桥梁温度跨度对桥上双块式无砟轨道无缝线路的影响,运用线板桥墩一体化模型,计算不同温度跨度下,分别采用常阻力和小阻力扣件时的钢轨纵向力、道床板纵向力、抗剪凸台纵向力、梁轨相对位移以及钢轨断缝,分析桥梁温度跨度对轨道结构强度与变形的影响。结果表明:(1)随着桥梁温度跨度的增加,钢轨伸缩、挠曲、制动附加力和梁轨相对位移均增大;道床板、抗剪凸台纵向力和钢轨断缝保持不变。(2)扣件阻力减小时,轨道结构纵向力均减小;但梁轨相对位移和钢轨断缝增大。(3)为保证钢轨强度要求,当桥上铺设常阻力扣件时,桥梁温度跨度限值可取135m;当桥上铺设小阻力扣件时,桥梁温度跨度限值可取250m。     

车轮不圆顺轮轨滚动接触行为的动态有限元仿真方法

高速轮轨滚动接触行为涉及几何、材料和接触非线性,动态效应显著,加之轮轨缺陷引起的接触不平顺等诸多因素的耦合影响,以及轮轨缺陷的尺寸、形状、位置和分布的随机性特点,给准确求解高速轮轨系统的动态响应带来极大挑战.针对上述诸多困难,以车轮不圆顺为例,提出将其转换为轮轨接触位移不平顺的动态有限元仿真方法,该方法在考虑轮轨系统强...