磁浮列车明线交会横向振动分析

为了研究气动力对磁浮列车运行稳定性的影响, 以上海磁浮列车为研究对象, 采用动网格技术, 通过求解三维可压缩非定常N S方程对磁悬浮列车在相对速度860 km/h交会时的气动力进行数值模拟; 同时将车体、悬浮架作为弹性体, 悬挂系统作为弹簧阻尼单元, 建立了详细的系统动力学模型, 对考虑列车交会瞬态压力冲击作用下的高速磁浮列车进行了横向振动分析。计算结果表明, 流场数值计算出的最大压力波幅值与实车试验结果两者差距小于6%;仅考虑轨道不平顺时, 磁浮列车的横向振动较小, 而在考虑磁浮列车高速运行时产生的交会压力波的情况下, 车体却产生了较大的横向振动, 底架最大横向加速度达1 5 m/s2, 经过二系悬挂的缓冲作用后振动明显减小, 悬浮架最大横向振动加速度约为0 7 m/s2。     

高速铁路振动荷载时程的动力反分析

为了求解高速铁路竖向振动荷载时程问题, 在用Newmark法求解运动平衡方程的基础上, 推导了求解振动荷载的公式, 提出了由振动加速度反求振动荷载时程的动力有限元方法。结合秦沈客运专线, 计算了列车运行速度分别为230 km/h和265 km/h时的列车竖向振动荷载时程。发现列车运行速度提高了35 km/h时, 列车竖向振动荷载最大值增加了16 34 kN。结果表明由实测振动加速度可以反求振动荷载, 该方法可行。     

轨道交通轮轨噪声预测模型

为了准确预测轮轨噪声, 在分析轮轨噪声产生机理的基础上, 运用车辆-轨道耦合动力学理论、噪声辐射与传播理论, 建立了轮轨噪声预测模型。在模型中, 车轮采用LOVE圆环模型, 钢轨采用Timoshenko梁模型, 轮轨接触采用Hertz非线性弹性接触。模型计算结果与国际知名软件TWINS的仿真结果比较表明, 各轮轨部件的噪声峰值频率不尽相同, 但对总噪声贡献的主要频率范围是一致的; 模型声级频谱计算值与秦沈客运专线高速行车试验的现场实测值比较吻合, 且变化趋势一致。由此说明轮轨噪声预测模型是可行的, 可用于铁路轮轨噪声的预测与评价。     

水泥稳定级配碎石混合料成型方式研究

该文根据水泥稳定碎石基层静压成型法和振动成型法两种成型方式,采用设计规范提出的水泥稳定碎石骨架密实型级配成型试件,分析不同成型方式下的最大干密度和最大含水量以及无侧限抗压强度的关系,探讨了两种不同成型方法对压实效果的影响。     

Continuous approximation for skip-stop operation in rail transit

Operating speed of a transit corridor is a key characteristic and has many consequences on its performance. It is generally accepted that an increased operating speed for a given fleet leads to reduced operating costs (per kilometer), travel and waiting times (three changes that can be computed precisely), an improved comfort and level of service, which can attract new passengers who are diverted from automobile (items harder to estimate precisely). That is why several operation schemes which aim to increase the operating speed are studied in the literature, such as deadheading, express services, and stop skipping.A novel category of solutions to this problem for one-way single-track rail transit is to perform accelerated transit operations with fixed stopping schedules. The concept is quite simple: as the time required for stopping at each station is an important part of travel time, reducing it would be a great achievement. Particular operations that take advantage of this idea already exist. This paper focuses on one of them: the skip-stop operation for rail transit lines using a single one-way track. It consists in defining three types of stations: AB stations where all the trains stop, and A and B stations where only half of the trains stop (stations type A and B are allocated interchangeably). This mode of operation is already described in the literature (Vuchic, 1973, Vuchic, 1976, Vuchic, 2005) and has been successfully implemented in the Metro system of Santiago, Chile.This work tackles the problem with a continuous approximation approach. The problem is described with a set of geographically dependent continuous parameters like the density of stations for a given line. Cost functions are built for a traditional (all-stop) operation and for skip-stop operation as described above. A simple example is presented to support this discussion. Finally, a discussion about the type of scenarios in which skip-stop operations are more beneficial is presented.     

免棱镜全站仪在行车轨道检修中的应用

免棱镜全站仪无需反射棱镜而能测定待测点的空间位置,利用其这一特点,对难以安置反射棱镜的行车轨道,采用自由设站法测定轨道中心点的坐标,经过拟合中心点的直线方程,通过坐标变换求出中心点到拟合直线的距离,能直观地评定道轨的质量及变化情况。实践证明这种方法快速、准确,在类似的行车设备检修中有很好的应用前景。     

高速公路直线路段突起路标间隔设置方法

基于驾驶人的视觉惰性、视觉警示频率和感觉特性, 分析了突起路标的视觉警示作用, 确定了突起路标的闪现频率, 计算与修正了突起路标的初始间隔。应用ADAMS/Car仿真软件模块, 建立了道路、车辆和突起路标模型, 将车型设置为大型车和小型车, 大型车的车速设置为60、80、100km·h^-1, 小型车的车速设置为80、100、120km·h^-1, 大型车和小型车的方向盘转角均设置为1°、3°、5°。分别对提出的12m间隔与现行规范推荐的15m间隔各进行243次仿真, 分析振动警示效果。仿真结果表明: 在12m间隔下, 平均碾压率为93.1%, 小型车和大型车对应的平均警示率分别为41.7%和5.6%;在15m间隔下, 平均碾压率为93.7%, 小型车和大型车对应的平均警示率分别为33.3%和28.9%;12、15m间隔对小型车都具有较好的振动警示效果, 15m间隔对大型车的振动警示效果更好。当高速公路夜间交通流较大或需要加大交通设施的夜间安全效果时, 可选12m间隔提供良好的视觉连续性和视觉警示效果; 考虑施工维护的方便性和经济性或者大型车比例较大时, 可选择15m间隔。     

动车低速脱轨的动态响应

在动车轴箱下方安装防护装置, 进行线路低速脱轨试验。车辆借助脱轨器完成脱轨, 利用应变片、加速度和位移传感器采集脱轨车辆的动态响应, 采用高速摄像仪和视频摄像仪分别记录了脱轨车辆的运动姿态。基于试验数据, 评估了脱轨条件下钢轨抗倾翻能力, 验证了脱轨安全防护装置的性能, 分析了动车脱轨后的动态响应和脱轨速度、车辆质量和线路对动态响应的影响。试验结果表明: 当动车低速脱轨时, 防护装置撞击钢轨的最大横向力为177.18kN, 小于钢轨横向抵抗力510.00kN, 因此, 脱轨安全防护装置可以扣住钢轨外侧, 有效限制脱轨车辆的横向移动。车辆的脱轨过程分为惰行、轨上运动、落地和路基滑行4个阶段, 各阶段的动态响应均随脱轨速度和车辆质量的增大而增大。当动车脱轨速度为22km·h^-1时, CRTSⅡ型双块式无砟轨道的脱轨距离约为15.80m, CRTSⅠ型板式无砟轨道的脱轨距离约为20.87m, 因此, CRTSⅡ型双块式无砟轨道的轨枕可以起到减速带的作用, 减小脱轨距离。     

摩擦面波状磨耗的分形描述方法

在自行搭建的销-盘试验机上进行自激励振动条件下的滑动摩擦试验, 通过销-盘的摩擦运动来模拟轮轨间的平均接触应力。利用激光位移传感器测量盘试件摩擦面的波状磨耗尺寸, 得到了不同试验条件下盘试件摩擦面的波状磨耗曲线。运用功率谱法对摩擦面的波状磨耗进行分形描述, 根据功率谱指数与分形维数的关系计算不同试验条件下波状磨耗的分形维数, 分析了分形维数与转速、法向载荷、转数等参数的关系。试验结果表明: 在相同法向载荷下, 利用功率谱法求得的分形维数随转速的增加而增大; 在相同转速下, 分形维数随法向载荷的增加而增大; 在相同转速和法向载荷下, 分形维数随转数的增加而减小; 盘试件摩擦面波状磨耗的分形维数为1.79~1.92, 分形特征显著, 分形维数越大, 盘试件摩擦面波状磨耗越严重, 波状磨耗波长越长。利用功率谱法求得的结果与试验结果一致, 可用分形维数定量描述摩擦面的波状磨耗。     

基于图像色相值突变特征的钢轨区域快速识别方法

应用彩色图像中不同区域HSL色彩空间中色相值突变特征提取轨检图像中钢轨边界点, 对多条不同等分线处钢轨边界点进行直线拟合以确定钢轨边缘, 识别目标钢轨区域。分析了机器视觉轨检系统序列图像中轨枕、砟石、扣件与钢轨的分布特征及不同特征区域图像色相值的突变特征, 研究了轨检图像不同等分数值下等分线处色相值突变点与钢轨边界点的对应关系, 讨论了不同等分值对识别时间与识别失败率的影响。在不同光照条件下对识别方法与传统方法进行了对比分析。分析结果表明: 当等分值为8时识别效果最优, 识别失败率为5.0%, 识别时间为4.65 ms; 在500~1 000、1 000~10 000、10 000~100 000 lx三个特征光照强度区间, 识别方法在木枕与混凝土枕轨道中钢轨区域的平均最大识别时间分别为4.57、4.48 ms, 比传统方法分别减少了44.4%、47.1%, 识别时间标准差分别为0.15、0.12 ms, 比传统方法分别降低了91.8%、93.6%, 平均最大识别失败率分别为3.5%、3.3%, 比传统方法分别降低了66.0%、76.9%, 识别失败率标准差均为1.6%, 比传统方法分别降低了68.9%、71.1%。可见, 本文方法是一种机器视觉轨检系统中目标钢轨区域识别的有效方法。