Simulations of roughness growth on rails - results from a 2D non-Hertzian, non-steady contact model

A new model for simulating rail roughness growth on tangent track is presented in this paper. The model consists of three relatively independent components: (1) a time-domain vehicle/track interaction model; (2) a 2D non-Hertzian and non-steady wheel/rail contact model; and (3) a wear model. Wheel/rail contact forces for a given initial roughness obtained from the vehicle/track interaction model are used by the contact model to calculate the contact patch size, normal pressure and tangential stresses with material removal assumed to be linearly proportional to the friction work in the contact patch. The roughness profile is updated and fed back into vehicle/track interaction model. The 2D contact model is initially compared with a 3D model for various wavelength of initial sinusoidal roughness. Long term roughness growth is then simulated with the 2D contact model. Simulation shows that all initial sinusoidal roughness of wavelengths between 20-100 mm are levelled out. The wavelength-fixing mechanism, that has previously been used to explain the cause of corrugation, is not found in the present investigations.     

高速铁路特大桥上双块式轨道结构设计及施工质量控制

北盘江特大桥桥跨布置方式特殊,对轨道结构形式及施工质量有严格要求。桥上采用双块式单元道床板与纵连底座相结合的轨道结构形式。在道床板和底座之间设置隔离层,同时在道床板两端底面设置与底座板一体的限位凸台限制其位移,可降低结构的整体破坏可能,保证结构的稳定性。对比不同端刺结构方案对轨道结构的受力变形影响,并从施工角度叙述道床板和底座板施工的施工工艺及质量控制要点。在隧道内采用不设端刺的摩擦板方案,既减小了对隧道内轨道结构影响,又保证了桥上轨道结构安全稳定,且有利于节省工程投资,便于施工质量控制;对施工各环节进程质量控制,可提高轨道的使用寿命,降低后期维护成本。     

“互联网+教育”背景下基于学习轨迹分析的多教师协作模块化教学模式探究——以“电机与电气控制技术”MOOC课程为例

随着科学技术的快速迭代,我们目前已经身处“互联网+、大数据、云计算、人工智能”为支撑的“互联网+”时代,这为教育模式的创新提供了条件和支持。文章聚焦“互联网+教育”背景下信息化教学模式,以MOOC平台和职教云学习终端为依托,建立柔性模块化课程体系;以平台学习轨迹数据为基础,进行学生学情信息化分析;以多教师协作教学组织课堂活动,实现个性化多层次分组教学。基于学习轨迹分析的多教师协作模块化教学模式由学前、学中和学后三个教学阶段组成,整个学习过程以学生为主体、教师为主导,在师生、生生线上线下互动中完成学习。在学习轨迹分析的混合式教学实践过程中,如何进行线上资源的个性化推送、有效调动学生学习主动性和线上MOOC与线下SPOC学习轨迹数据融合是尚待进一步探索的问题。     

CRTSⅡ型无砟轨道CA砂浆变形及力学特性动三轴试验研究

CA砂浆是板式无砟轨道的关键组成部分,起弹性垫层的作用。为研究CRTSⅡ型CA砂浆在围压和荷载幅值耦合作用下的变形及疲劳后力学特性,采用GDS三轴仪在5种荷载幅值(0.3,0.35,0.4,0.45,0.5 kN)和4种围压(0,200,400,600 kPa)作用下进行室内动三轴试验,得到累积应变及疲劳后峰值强度的变化规律,并对影响疲劳后峰值强度的荷载幅值和围压进行二元线性回归分析。结果表明:疲劳后的峰值强度随荷载幅值的增加而线性降低,随围压的增加而线性增加;围压增大,荷载幅值对峰值强度的影响减弱,荷载幅值增大,围压对峰值强度的影响作用增强;荷载幅值和围压二元线性回归分析的相关系数为0.973;同一围压下,累积应变随循环次数增加而增加,增长速度渐渐变缓;同一循环次数下,累积应变随荷载幅值的增加而增加,且随着围压增大,荷载幅值对累积应变的影响减弱。     

两种配筋混凝土空心板桥的横向拼接可行性研究

当已有的普通钢筋混凝土简支空心板桥在进行横向拓宽时,新桥拟采用预应力混凝土空心板结构,研究了旧桥普通钢筋混凝土空心板与新桥预应力混凝土空心板等两种不同配筋混凝土结构之间横向拼接可行性问题。采用空间梁格有限元方法进行分析研究,研究成果表明:从结构内力的分配角度看,预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构的横向拼接应该更有利于旧桥结构的内力状态改善,对于旧桥各主梁的内力及结构变形都有一定程度的卸载作用,因此这种不同配筋种类的空心板桥之间进行横向拼接是可行的,而且旧桥各空心板梁的受力状态可符合原设计规范的要求。研究成果将为今后不同结构形式的空心板梁桥横向扩建设计时提供可参考性的设计建议。     

CRTSⅡ型板式无砟轨道-桥梁耦合模型中的钢轨与底座板频响特性研究

针对高速铁路常用的CRTSⅡ型板式无砟轨道结构,根据其特点,建立二维模型时,可将钢轨与底座板模拟为无限长Euler-Bernoulli梁。根据动力学基本原理,首先建立无限长Euler-Bernoulli梁在简谐荷载作用下的运动微分方程,通过稳态响应求解和积分变换,求出梁体的位移、速度和加速度频率响应函数。利用所推导的频响函数,探讨CHN 60型钢轨的位移、速度和加速度频率响应的频谱特性和频响衰减率。通过分析可知,钢轨的位移和速度频率响应随频率增加而降低,而加速度频率响应随频率增加而增大;位移频响衰减率随频率增加而显著降低,速度频响衰减率在10~100 Hz频段较大,加速度频响衰减率随频率增加而显著增大。     

CRTSⅢ型先张法预应力混凝土轨道板预制场模块化整体规划技术研究

为了规范铁路CRTSⅢ型无砟轨道板预制场规划与布置,优化物流交通和机械配备,保证轨道板预制质量,降低建设成本,针对预制场规划布置关键技术进行研究。通过总结近年来CRTSⅢ型先张法预应力混凝土轨道板预制场规划布置成熟经验,并结合课题科研成果,对预制场功能区划分、规划原则、关键参数和规划设计技术等方面进行深入分析和研究。在预制场平面设计中针对不同功能区进行模块化设计,在各模块中均采用以生产能力为基础指标的参数化设计。通过上述规划设计技术可实现规范化、标准化预制场建设,在保证预制场功能和产品质量的前提下,满足经济适用的原则。     

Dynamics of a railway vehicle on a laterally disturbed track

In this article a theoretical investigation of the dynamics of a railway bogie running on a tangent track with a periodic disturbance of the lateral track geometry is presented. The dynamics is computed for two values of the speed of the vehicle in combination with different values of the wavelength and amplitude of the disturbance. Depending on the combinations of the speed, the wavelength and the amplitude, straight line forward motion, different modes of symmetric or asymmetric periodic oscillations or aperiodic motions, which are presumably chaotic, are found. Statistical methods are applied for the investigation. In the case of sinusoidal oscillations they provide information about the phase shift between the different variables and the amplitudes of the oscillations. In the case of an aperiodic motion the statistical measures indicate some non-smooth transitions.     

铁路线路点云数据可视化重构方法研究

针对地面激光扫描仪外业获取的海量线路点云数据,核心解决线路点云的专业化处理与利用问题。结合铁路线路技术特征,进行线路点云预处理研究,主要包括线路点云数据配准、采用基于几何特征的传统分割方法结合CCD影像信息进行线路点云数据分割,再经过除噪平滑处理后,对离散点云数据集进行封装处理,进而为后续正向CAD设计数据的提取提供基础操作模型。提出线路点云可视化对象重构方法,基于离散数据点曲率为主的几何特性估算,初步判定线路主点及变坡点信息,进而在不同主点范围内,通过特征截面的构造获取线数据和面数据。重构的线路点云数据符合正向设计习惯,基于此获得的连续钢轨走行面数据可用做线路几何形位判别指标的基础数据。