A study on high-speed rolling contact between a wheel and a contaminated rail

A 3-D explicit finite element model is developed to investigate the transient wheel–rail rolling contact in the presence of rail contamination or short low adhesion zones (LAZs). A transient analysis is required because the wheel passes by a short LAZ very quickly, especially at high speeds. A surface-to-surface contact algorithm (by the penalty method) is employed to solve the frictional rolling contact between the wheel and the rail meshed by solid elements. The LAZ is simulated by a varying coefficient of friction along the rail. Different traction efforts and action of the traction control system triggered by the LAZ are simulated by applying a time-dependent driving torque to the wheel axle. Structural flexibilities of the vehicle–track system are considered properly. Analysis focuses on the contact forces, creepage, contact stresses and the derived frictional work and plastic deformation. It is found that the longitudinal contact force and the maximum surface shear stress in the contact patch become obviously lower in the LAZ and much higher as the wheel re-enters the dry rail section. Consequently, a higher wear rate and larger plastic flow are expected at the location where the dry contact starts to be rebuilt. In other words, contact surface damages such as wheel flats and rail burns may come into being because of the LAZ. Length of the LAZ, the traction level, etc. are varied. The results also show that local contact surface damages may still occur as the traction control system acts.     

地铁站水冷空调机组IPLV计算方法讨论

大量测试数据表明,在现行地铁环控系统中,冷机大部分时间处于部分负荷状态,因此用于评判地铁站冷水机组部分负荷综合性能的IPLV值的计算方法值得研究.使用了一种逐时计算地铁车站负荷的方法,计算得出北京市、上海市、广州市典型地铁标准站全年的逐时负荷曲线.根据全年逐时负荷曲线统计了3个城市地铁车站不同负荷率区间占比情况,从而得...     

计算机联锁系统在黄骅港港区铁路扩容工程中的应用

为提升港口铁路系统的列车运输能力和信号设备的安全性,在黄骅港港区铁路扩容工程中,港区站采用计算机联锁系统取代传统的电气集中联锁系统,在区间采用先进的移频自动闭塞系统,并在港区站采用微机监测系统进一步提高了信号设备的安全性和可靠性,对改善与优化港区站场信号系统具有重要意义。     

水泥砂浆桩处理某高速铁路软基沉降变形分析

高速铁路对路基工后沉降提出了严格的要求,某高速铁路路基段存在大范围软土地基,采用水泥砂浆桩进行地基加固处理。通过对地基处理后一年多的路基沉降变形观测分析及预测表明:各观测点的沉降量-时间曲线均已经收敛,路堤荷载作用下路基面沉降已经稳定,沉降板预测最大工后沉降ΔS'为4.8mm,路基面观测桩双曲线法预测路基面最大残余沉降为2.3mm,沉降完成比例St/S∞最小为92.4%,均满足高速铁路沉降控制标准。因此,水泥砂浆桩处理高速铁路软土地基是可行的,可以在较短时间内满足工后沉降的要求。     

宜万铁路宜昌长江大桥桥位研究

结合宜(昌)万(县)铁路跨越长江的桥位选择设计,分析接线条件、河道、航道、港口码头、城市规划、经济等控制因素,拟定可能的桥位方案,根据控制因素的重要性及经济性,对各方案的优缺点进行比较研究,得到宜昌长江大桥最为合理、可行的桥位方案。     

南钦铁路三岸邕江特大桥连续钢桁拱架设关键技术

针对南钦铁路三岸邕江特大桥连续钢桁拱悬臂架设中的技术难点,通过采用新型的边跨压重形式、挂索计算修正公式以及边墩顶落梁的中跨合龙等解决方法,南钦铁路三邕江特大桥得以顺利合龙。     

高速铁路牵引计算与仿真系统研究

高速铁路的牵引计算与仿真对优化高速铁路线路设计、优化列车运行时间等方面具有重要意义。然而由于缺少高速铁路牵引计算规范和动车组数据资料保密未公开等原因,导致对高速铁路牵引计算仿真与系统的研究较少。采用动车组特性曲线CAD矢量化法和程序开发相结合,解决了高速铁路牵引计算力学数据的有效获取。基于多质点模型,建立了动车组牵引力、制动力、列车阻力的计算方法和公式。从牵引、惰行和制动三方面建立了动车组运动模型求解和运行过程计算算法。在此基础上,采用C#2010编程语言和Access数据库,开发了基于多质点模型的动车组牵引计算与仿真系统。实现了动车组数据和线路等数据的一体化管理;采用动车组编组等参数化设置,实现了不同参数下的高速铁路牵引计算与运行过程的完整仿真。     

城际铁路桥上纵向承台式无砟轨道扣件系统关键参数研究

为研究城际铁路纵向承台式无砟轨道扣件系统关键参数取值,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立客车-无砟轨道-桥梁耦合动力学模型,分析扣件刚度、扣件间距对桥上无砟轨道系统动力响应的影响规律,并基于层次分析法,对桥上无砟轨道系统动力特性进行综合评价。结果表明:随着扣件系统刚度增大,钢轨垂向位移减小,车体振动加速度、轮轨垂向力、轮重减载率和桥梁振动加速度均增大;随着扣件间距的增大,轮轨垂向力减小,车体振动加速度、轮重减载率、钢轨垂向位移和桥梁振动加速度均增大;综合考虑轨道变形以及工程造价,建议扣件系统刚度为50～80 kN/mm,扣件间距为0.6～0.7 m。     

高速铁路路基帮填沉降变形控制及监测技术应用探讨

高速铁路路基帮填将引起既有线附加沉降变形,为研究帮填路基有效可行的沉降变形控制技术及运营高速铁路安全监控技术,结合某新建客运专线引入既有高铁站,与运营高速铁路并站设置引起既有线路基帮填的工程实例,探讨帮填路基地基采用管桩桩筏结构加固及采用泡沫轻质土代替常规土质填料作为控制路基沉降变形措施的适用性,通过数值计算评估既有线附加沉降量为1.75~3.42 mm,验证设计方案是可行的;探讨自动化监测技术应用于运营高速铁路沉降变形监测,并建立预警及多方联动机制以确保运营安全是必要的、可行的。目前实测路基沉降量为1.73~2.44 mm,实测值略低于评估值且沉降较为均匀。     

市域铁路路基地段双块式无砟轨道结构设计

我国市域铁路的建设尚处于起步阶段,需要对160 km/h速度的市域铁路设计标准和轨道结构进行相关研究。依托北京新机场线工程实践应用,着重研究了双块式无砟轨道结构在160 km/h市域铁路路基地段的稳定性和安全性,基于极限状态法计算了多种荷载组合下的受力情况,并对道床板和底座板进行了配筋设计和裂缝检算。研究表明:①160 km/h速度条件下,路基地段轨道结构各动力响应指标均在限值范围内,车体脱轨系数和轮重减载率指标数值均较小,能够保证轨道结构的稳定性和列车行驶的安全性。②温度作用对道床板和底座板的受力影响较大,在设计荷载中占据主导因素。③道床板和底座板底部纵向弯矩均在荷载偶然组合作用下达到最大值,配筋时应以裂缝宽度为控制指标进行设计。