红外线轴温探测设备在青藏铁路的应用

针对青藏高原特殊的自然环境和气候特点,对红外线轴温探测系统进行高原应用研究,进行设备稳定性、安装方式、防雷措施、探头角度和抗风雪性能等方面的改进。主机元器件采用军极产品,增加保温机柜,机柜内增设新型温控箱,对主机系统进行自动温度控制,确保其在高原环境下正常工作。线缆连接采用插接方式,方便安装。对探测方式进行的研究表明,平探探测方式虽能很好解决大雪覆盖问题,但不适应冻土路基环境;通过对下探方式探头箱加装吹雪装置,对下侧探方式探头箱加防雪罩和箱体上表面局部加热,从而解决粘雪使探测口变小或堵住的问题。设备防雷和接地电阻采用串联方式,室内主机采用电源电涌保护箱防雷设备。为保证车辆安全运行和减轻恶劣环境对维护人员造成的危险,提出加密探测点和在5 000 m以上高海拔地区及重要地点采用双机采时在线备份方案。     

列车空气动力性能与流线型头部外形

采用数值计算、动模型试验、风洞试验、实车试验和理论分析等方法,研究列车流线型头部长度、宽度、高度及耦合外形对列车交会压力波、空气阻力和升力的影响,得到一系列理论关系式。研究结果表明:①增加列车流线型头部长度,可以有效地改善列车空气动力性能,列车交会压力波随流线型头部长度增加而呈对数减小,头车阻力、升力绝对值均随流线型头部长度的增加呈线性减小,尾车阻力与流线型头部长度呈二次幂减小;②流线型头部纵向对称面最大控制型线从外凸到内凹,列车空气阻力、空气升力和交会压力波基本不变,减小鼻尖部位过渡曲线的曲率半径可以有效降低列车交会压力波;③流线型头部俯视最大控制型线为方形时产生的交会压力波最小,尖梭形的头车空气阻力和升力绝对值较小;④减小列车空气阻力和降低列车交会压力波,既矛盾又统一,列车气动头部外形设计需要综合考虑各种因素。     

铁路罐车容积测量不确定度的评定

根据国家计量技术规范“JJF1059—1999测量不确定度评定与表示”,针对铁路罐车容积测量不确定度进行研究,分别建立罐内测量法数学模型和罐外测量法数学模型。通过分析计算和评定,得出当包含因子取2时,采用罐内测量法和罐外测量法检定的铁路罐车容积扩展不确定度分别为2.6×10-3和2.9×10-3,符合“JJG140—1998铁路罐车容积”中当包含因子取2时“铁路罐车容积扩展不确定度小于4×10-3”的要求,表明我国铁路罐车容积的检定采用罐内测量法、罐外测量法是可行的。提出开展容量比较法、注水称重法的研究和研发铁路罐车容积自动测量装置,以完善铁路罐车容积的量传体系,与国际接轨,提高铁路罐车容积的计量准确性。     

圆梁山隧道溶洞地段抗水压衬砌结构试验分析

对圆梁山隧道溶洞地段4.5 MPa抗水压衬砌所承受的水压力及其结构应力进行现场试验,分析隧道衬砌使用型钢混凝土组合结构在高水压作用下的受力特征。衬砌壁后水压力大小是引起衬砌结构应力发展变化的显著因素,衬砌壁后水压力的分布及其变化与地表降雨补给量和泄水洞排水状况密切关联。当衬砌壁后水压力上升时,钢筋应力比混凝土应力的增长速率大,衬砌结构内缘应力比其外缘应力的增长速率大,且在衬砌壁后水压力增量较大时,结构钢筋和混凝土的应力增长速率相对较小。这表明随壁后水压力的增大,抗水压衬砌结构内型钢发挥的承载作用更明显。     

轮/轨接触几何参数对高速客车动力学性能的影响

为研究轮轨关系对高速铁路车辆动力学性能的影响,选择中国车轮踏面LMA与钢轨断面CHN60、日本新干线圆弧车轮踏面JP-ARC与钢轨断面JIS60和欧洲标准车轮踏面S1002与钢轨断面UIC60,应用AD-AMS/Rail软件,考虑轮对内侧距从1 353 mm变化到1 360 mm的情况,计算分析高速客车的临界速度、脱轨系数、车辆运行平稳性以及车辆稳态曲线通过的轮轨磨耗指数。车辆动力学仿真计算中均采用基于先锋号客车基本参数建立的车辆动力学模型。分析轮轨几何参数对高速车辆运行平稳性和稳定性的影响,结果表明:增大轮对内侧距可以改善舒适性,减小磨耗,提高临界速度。     

提速干线编组站出发子系统内部匹配与协调关系

分析提速干线编组站货物列车到发时刻不均衡运营特征,根据编组站作业特点和要求,运用排队论和随机过程理论,对出发子系统转场和接车可靠性、临界密集出发时间进行计算分析。认为出发子系统允许的接车延误概率应控制在0.12以内;当区间通过能力利用率在繁忙时间达0.85以上时,出发场的到发线应在10股以上。提高出发子系统转场和接车可靠性的措施包括:提高无调比、适当增加出发场到发线数量、降低编组调车机车的作业负荷、减小出发时间间隔不均衡系数。给出一定出发强度下的临界密集发车时间计算式,便于指导运输组织工作。改善出发子系统匹配与协调关系的有效途径包括:合理配置列检组数、转线接车延误率控制在10%以内、密集到发期间区段通过能力利用率不能超过90%、降低衔接区间发车时间间隔变异系数、连续高密集发车时间不能超过临界发车时间、适当增加分类线及到发线数量、优化列车运行计划、平衡双向系统作业负荷、加强管理、优化运输组织。     

青藏线波纹管涵洞现场试验及理论分析

以位于青藏线DK945 849,海拔高度在4 200 m以上的一座金属波纹管单孔试验涵洞(孔径1.5m)为背景,进行新型波纹管涵洞管壁应力的试验研究。施工过程中不同填土高度下,波纹管不同断面和部位应力的试验结果表明:各测点波峰、波谷的应力随着填土高度的增加迅速增大,波中点应力的变化不大;波纹管涵洞的控制截面是管顶和管底;最大应力出现在路肩下的截面,达170 MPa。该金属波纹管在施工过程中安全系数为1.68,在规范允许范围内。将实测土压力作用在裸管上,进行管壁应力理论分析和有限元计算,其结果略大于应力实测值,误差较小,且偏于安全。验证了实测管壁应力和土压力值的正确性,说明理论分析和有限元分析可用于波纹管涵洞的设计。     

车站通过能力计算中的数据处理方法

采集完备而合理的原始数据是计算车站通过能力的基础。为解决客观环境及人为因素造成采集数据失真和影响可靠性的问题,一方面运用灰色系统理论中的弱化缓冲原理进行数据预处理,即从原始数据序列中提取出显著偏离序列的数据元素,采用二阶缓冲数据处理方法进行数据弱化,并将预处理后的数据对应替代原始数据序列中被提取的数据;另一方面,运用数理统计方法推导占用时间标准计算公式中的权重系数,以权重系数替代传统公式中的简单算术平均数。给出数据预处理方法和确定权重系数的具体步骤,并以重庆站成都方向至到发场第2股道的接车作业占用咽喉时间实际数据处理为例,验证了所给出方法可有效减轻随机扰动对原始数据采集的不利影响,使设备占用时间标准的确定更加合理。     

高速空调客车通过隧道时车内压力波数值方法初探

高速列车通过隧道时会带来乘客舒适性问题。现利用流入、流出相邻两节密封车厢的流量关系,发展了高速空调客车车厢在彼此隔离条件下车外压力引起的车内压力计算方法,模拟了客车在加装风量调节式控制系统时隧道单车压力波与会车压力波条件下的车内压力波动规律,验证了该类系统减缓车内压力的有效性。     

铁路货物运输的随机过程分析和及时送达概率估计

应用随机过程理论，分析铁路运输系统中货物及时送达的概率分布，得到货物运输延续时间的平均值，为实现用户要求的运到期限提供了合理保证，并可通过评估与货主商定的运到期限与实际货物送达时间误差的概率，来找到货物及时送达过程中的关键环节，改进货物送达流程。最后举例说明它的应用。