Experimental and numerical investigation on the derailment of a railway wheelset with solid axle

This paper presents the results of an experimental and numerical investigation on the derailment of a railway wheelset with solid axle. Tests were carried out under quasi-steady-state conditions, on a full-scale roller rig, and allowed to point out the effect of different parameters like the wheelset's angle of attack and the ratio between the vertical loads acting on the flanging and non-flanging wheels. On the basis of the test results, some existing derailment criteria are analysed in this paper and two new criteria are proposed. A model of wheel-rail contact is proposed for the mathematical modelling of the flange climb process, and numerical vs. experimental comparisons are used to obtain model validation.     

Dynamic Train-Track Interaction: Variability Attributable to Scatter in the Track Properties

A numerical method to simulate vertical dynamic interaction between a rolling train and a railway track has been used to investigate the influence of stochastic properties of the track structure. A perturbation technique has been used to investigate the influence of the scatter in selected track properties. The train-track interaction problem has been numerically solved by use of an extended state-space vector approach in conjunction with a complex modal superposition for the whole track structure. All numerical simulations have been carried out in the time-domain with a moving mass model. Properties such as rail pad stiffness, ballast stiffness, dynamic ballast-subgrade mass and sleeper spacing have been studied. To obtain sufficient statistical information from track structures, full-scale measurements in the field and laboratory measurements have been carried out. The influence of scatter in the track properties on the maximum contact force between the rail and the wheel, the maximum magnitude of the vertical wheelset acceleration, and the maximum sleeper displacement have been studied. Mean values and standard deviations of these quantities have been calculated. The effects of the variation of the investigated track properties are discussed.     

4种地铁减振轨道轮轨动态相互作用对比分析

为了研究地铁曲线段不同减振轨道的轮轨动态相互作用,通过现场实测数据对比分析了橡胶隔振垫道床轨道、钢弹簧浮置板道床轨道、梯形轨枕轨道、单趾弹条扣件轨道4种减振轨道结构的轮轨力、钢轨动态位移,以及对应断面处隧道壁的垂向振动加速度。分析结果表明:单趾弹条扣件轨道振动相对较大,钢弹簧浮置板道床振动相对较小;4种减振轨道对应的轮轨垂向力、横向力、脱轨系数均满足列车安全运营要求;钢弹簧浮置板道床轨道的钢轨动态位移平均值较大,但小于安全限值。     

高速列车运行安全性与桥梁防撞墙受力分析

根据列车脱轨能量随机分析理论,实现高速铁路无砟轨道桥梁上的高速列车脱轨全过程分析,计算高速列车抗脱轨安全系数。在不考虑列车纵向冲击,仅考虑列车脱轨摇摆力作用下,推导出高速铁路桥梁防撞墙受力计算公式。结果表明:高速列车在设计车速下的抗脱轨安全系数为2.0以上,脱轨摇摆力为630kN,防撞墙所受到的撞击力为33 002.4kN。鉴于高速铁路无砟轨道桥梁上的高速列车运行安全性完全有保障,且即使有意外情况发生,防撞墙亦无法防止列车脱轨后冲出桥面,因此,建议取消防撞墙。     

铁路货车的脱轨原因与对策

介绍俄罗斯铁路运输科学研究院通过对1996年--2007年俄罗斯铁路脱轨事故的调查,找出造成脱轨的四大原因,提出应在组织管理和技术设备方面采取措施,防止脱轨的发生。     

车钩力对脱轨的影响

为了发展重载列车运偷,必须研完车钧力对脱轨的影响。本文提供了四 轴货车曲线通过时的许用车钩力,在许用力范围内不致引起脱轨。      

列车脱轨研究最新进展

从脱轨原因、脱轨评判标准、脱轨试验及脱轨分析等4个方面对国内外脱轨研究进行了简要历史回顾.在此基础上,总结了近20年来国内外研究者在脱轨研究方面取得的进展.中南大学列车脱轨研究组在近10年的研究中,提出了一套全新的列车脱轨分析理论,取得了突破性进展及实质性的应用成果,对此进行了简单介绍.最后对脱轨研究需进一步进行的工作提出了作者们的一些观点.     

利用全尺寸转向架振动台试验探讨地震情况下铁道车辆的脱轨机理

摘要：介绍了利用振动试验台研究东海道新干线标准结构有碴轨道条件下,车辆在地震情况下的脱轨机理,从激振频率和激振振幅2个角度出发,分别讨论了试验结果和仿真结果,两者较为吻合,可以互相验证。     

列车-轨道(桥梁)系统横向振动稳定性分析

论证列车脱轨力学机理是列车-轨道(桥梁)系统横向振动丧失稳定。基于系统运动稳定性能量增量分析方法,提出列车-轨道(桥梁)系统横向振动稳定性分析的能量增量判别准则:当列车-轨道(桥梁)系统横向振动极限抗力做功增量大于系统横向振动最大输入能量增量时,横向振动状态稳定;反之,系统横向振动状态不稳定;二者相等时,横向振动状态处于失稳临界状态。基于上述准则,提出系统横向振动失稳临界车速与容许极限车速分析方法,并结合实例证明方法的可行性。采用上述方法得到高速铁路板式无砟轨道列车失稳临界车速为607.5km/h,容许极限车速为486km/h,证明我国高速铁路运行安全度较高。     

基于统计原理的铁路隧道运营期灾害类型及防灾对策研究

统计分析了83例国内外铁路隧道运营期事故资料,研究了铁路隧道运营期间主要灾害类型、原因及防灾对策。研究结果表明:1)铁路隧道运营期间主要灾害类型有火灾、列车碰撞、脱轨及衬砌剥落;2)铁路隧道运营期防灾应以隧道火灾为重点,同时兼顾列车碰撞、脱轨和隧道衬砌混凝土剥落等灾害;3)隧道内旅客列车火灾的主要原因为列车车辆关键部位故障、人为因素、列车车辆缺陷致列车碰撞或脱轨;4)依据土建设施规模及隧道结构分布特点,长大铁路隧道(群)运营期防灾模式可选择定点停车疏散救援模式、全长或局部范围内随机停车疏散救援模式;5)铁路隧道防灾涉及基础设施、铁道车辆和运输调度,应建立铁路隧道运营期灾害防范体系及预警系统,防止事故发生。