脱轨系数

摘要： 以上海地铁16号线车辆为样本,研究了钢弹簧浮置板轨道条件下的轮轨接触特性。利用ABAQUS建立钢弹簧浮置板,用Simpack建立车辆模型,将浮置板模型导入Simpack进行仿真分析。分析了列车在时速60 km/h情况下通过浮置轨道时,轮轨接触垂向力、横向力和脱轨系数的变化情况。分析结果表明:同一轮对下左右轮的轮轨接触垂向力有着相同的变化趋势,最大垂向力、横向力和脱轨系数均为编号为6的车轮,即后转向架前轮对的右车轮。

摘要： 为探讨高速铁路列车脱轨系数安全指标的随机特性,基于虚拟激励法与极值理论,采用多体动力学理论与有限元法建立车桥随机振动模型。采用垂向密贴、横向线性蠕滑轮轨关系建立车-桥耦合系统动力学方程;运用虚拟激励法将轨道不平顺转化为一系列频率点处简谐荷载的叠加,将非平稳问题转化为确定性的时间历程问题,通过分离迭代法求得轮轨力功率谱;基于调制函数,采用谐波叠加法在每一时刻求和得到轮轨力时程样本;通过极值理论探究脱轨系数最大值概率分布函数并求得其最大值。同时讨论了不同挠跨比情况下,轮轨力功率谱的平稳特性。基于该计算模型,以24.6 m混凝土简支梁为研究对象,研究不同车速下脱轨系数极值分布情况。研究结果表明:极值分布能很好的求得不同车速下的脱轨系数极值;速度越大,脱轨系数极值分布的离散型越强,对应的99.73%置信度脱轨系数值越大;置信度99.73%对应极值能较好的控制住时域样本最大值;就所研究的工况而言,桥梁变形对轮轨力功率谱平稳特性的影响很小。

摘要： 为研究过岔方式及过岔速度对机车通过固定辙叉时的动力学性能的影响,分析固定辙叉伤损原因,基于铁路车辆系统动力学理论,采用75 kg/m钢轨12号道岔固定辙叉和JM3标准车轮型面,应用SIMPACK软件建立机车-固定辙叉系统动力学模型。分析机车在不同速度、从不同方向通过固定辙叉时的动力学性能。结果表明:机车通过固定辙叉时,垂向力、磨耗数的速度敏感区主要在70~80 km/h。脱轨系数的速度敏感区主要在90~100 km/h。提高速度会降低机车运行稳定性,增大脱轨风险,加重轮轨磨耗。在相同速度下,机车逆向过叉时的运行平稳性较差,脱轨风险较大,轮轨磨耗较严重。

摘要： 动力作用下轨道和路基的振动响应问题是解决高速列车在轨运行安全的关键之一.为保证地震时高铁的在轨安全,基于ABAQUS和FORTRAN子程序方法,创建了高铁无砟轨道-路基-地基三维精细化模型,详细分析地震-列车移动荷载特征对轨道结构的影响以及瞬态脱轨标准,探讨高速列车在地震作用下的临界速度和脱轨机理,考虑的脱轨标准包括轨道横向力与垂直力的比率(脱轨系数)和轨道的横向变形量,以此寻求合理的改进将地震的风险降到最低.结果表明:地震与列车移动荷载共同作用时,前者对钢轨的竖向正位移影响显著,而其加速度和频谱则受后者的作用更为突出;与此同时,列车脱轨概率显著增大,钢轨的临界速度为50 m/s(180 km/h),此时钢轨横向位移较大,脱轨系数曲线变化剧烈,严重超出国家安全标准,列车可能失稳,甚至脱轨.

摘要： 通过对现场实测数据进行统计整理,对某型地铁列车的运行安全性和平稳性进行综合评估。被试车为1节动车与1节拖车,分别在其第一转向架的1轴处安装1条测力轮对来对轮轨之间相互作用力进行数据采集,以便在后期数据处理时计算相应的安全性指标。在车体两个转向架中心左右1 m处安装加速度传感器用以检测列车的振动加速度,用于后期计算车体的运行平稳性指标。通过数据的计算分析得出动车以及拖车在AW0和AW3两种工况下的运行品质。

摘要： 为探究弹性支承块式无砟轨道在重载铁路中的适用性,以蒙华铁路隧道应用的弹性支承块式无砟轨道为例,开展重载列车作用下轨下支承刚度对弹性支承块式无砟轨道轨道行车安全性影响研究,以期为大轴重下无砟轨道结构选型及设计提供参考意见。通过建立重载列车—弹性支承块式无砟轨道结构动力学精细化耦合模型,设置不同轨下竖向刚度与轨下横向刚度工况,分析重载列车轮轨竖向力、轮轨横向力、脱轨系数、轮重减载率以及磨耗指数等行车安全性指标变化,并提出合理的轨下支承刚度取值范围。研究结果表明:轨下支承刚度变化主要影响车轮与钢轨间的接触状态,从而影响轮轨接触斑区域及该区域内局部应力状态。随着通行总重量增加,轨下竖向刚度会逐渐增加,因此轨下支承刚度应确保在较低范围内变化。对轨下支承刚度进行合理设置可以改善轮轨接触界面状态,还能够改善轮轨作用力分布,降低钢轨磨耗指数,增加重载铁路钢轨使用寿命。根据列车运行安全性指标变化情况考虑,轨下竖向支承刚度取120~160 kN/mm较为适宜,轨下横向支承刚度取160~200 kN/mm较为适宜,以保证重载铁路钢轨的合理使用寿命及降低换轨周期。

摘要： 本文对研究列车在通过小半径曲线的动力学安全性能,选取福州南动车所联络线(灯泡线),采用安装测力轮对的方式对轮轨间作用力进行测试。试验结果表明列车导向轮的脱轨系数和轮轴横向力均大于从动轮,外轨的车轮横向力大于内轨,但是所有限值均在标准范围内。在曲线外侧涂抹钢轨润滑,减少摩擦系数,降低车轮爬轨脱轨风险。建议开展综合型试验研究,以改善列车的曲线通过性能,保证列车小半径曲线安全通过。

摘要： 为研究普速铁路12号单开道岔在列车载荷下关键区域的动力学响应特征,结合岔区动力学性能的特点,对渝怀铁路一组普速道岔进行现场试验,通过在道岔转辙器区尖轨、导曲线部分和辙叉区叉心位置布置测点,利用动态响应采集系统采集应力-应变和振动加速度信号,并通过轮轨力标定系统反演轮轨作用力,从时域和频域两方面揭示轮轨作用力和振动加速度响应特征。试验结果表明,列车机车通过道岔转辙器区和辙叉区时会产生轮轨作用力和振动加速度峰值,其中直向过岔时辙叉区轮轨垂向力峰值约为150 kN,叉心处垂向振动加速度峰值约为400 m/s^(2),主频为295 Hz,振动能量较为集中;侧向过岔时转辙器区轮轨横向力峰值约为70 kN,尖轨处横向振动加速度峰值约为60 m/s^(2),主频不明显,振动能量在频域内分布较分散,叉心处振动加速度主频集中在450~500 Hz内。脱轨系数呈现先降低后升高的趋势,最大值为0.64,出现在转辙器区。

摘要： 研究了基于误差逆传播网络(BPNN)和长短时记忆神经网络(LSTM)的组合式预测模型及其在脱轨系数预测中的应用。通过在SIMPACK多体力学仿真软件上建立的车-轨系统仿真场景,形成深度学习训练数据集。使用Python语言在TensorFlow框架上开发单项网络,基于仿真数据集,对单项预测模型BPNN和LSTM展开训练。评估单项模型的预测精度,使用加权平均法对单项模型进行组合,建立组合式脱轨系数预测模型并分析模型预测性能。结果表明,相较于单项模型,组合式预测模型能更准确地预测出脱轨系数的变化趋势。

摘要： 通过对现场实测数据进行统计整理,对某型有轨电车的运行安全性和平稳性进行综合评估。试验车四节车厢转向架上均加装轮轨力检测设备,用以检测列车的安全性指标,车体上加装振动加速度传感器,检测列车运行平稳性。构架端部加装振动加速度传感器,用以检测列车运行稳定性。通过数据统计计算,发现在不同工况下以及处于不同位置的车体的运行稳定性指标略有差异,整体来说,动车的运行品质取决于拖车,中间车运行品质取决于两端的车。

摘要： 研究设计一种针对有轨电车的可拆卸埋地轨道系统的结构,该轨道系统包括有轨电车槽型钢轨的轨腰橡胶护套、防水垫层、专用扣件以及可拆卸的现浇水泥道床.通过Nastran及Simpack对现代有轨电车的车辆和轨道系统建模分析,利用Nastran软件分析埋入式轨道系统在车辆运营条件下和横向汽车碾压时的受力状态,考察轨道系统在这两种工况下的安全性;利用Simpack软件系统分析有轨电车以最大时速70km/h运行在传统轨道系统和新式埋地轨道系统上时的动态响应,在无轨道激励时,现代轨道系统上车辆左右两轮轮轨垂向力的偏差值比在普通轨道上的轮轨力差值最多可减小5.9kN,脱轨系数可减小0.10;在美国5级谱轨道激励下,轮轨垂向力的偏差值比在普通轨道上的轮轨力差值最多可减小8.9kN,脱轨系数可减小0.16;可知轨道系统保证车辆运行安全的同时实现埋地轨道扣件的简便维修及更换等特点,同时降低车辆运行时的轮轨响应.

摘要： 总结大跨度高速铁路钢桥检测评定标准，概述测试新技术，探讨测试中技术问题。铁路钢桥在列车荷载作用下是否安全工作和桥上列车是否会脱轨是大跨度高速铁路钢桥通车鉴定的重要内容，需进行理论分析并逐步积累我国实测试验资料，完善适合于我国高速铁路钢桥的评估标准;基于连通管原理研制数字式桥梁挠度测试仪用于静挠度测试，选用高精度雷达微变形监测系统进行动挠度测量，基于光纤光栅技术的进行动应变和索力测试;根据大跨度高速铁路钢桥的信号特点对采样频率与滤波频率进行设置，对脱轨系数分析进行讨论。

摘要： 本文用车桥耦合动力学的理论,分析了在不同速度轨道不平顺激励下列车的动力响应,其中主要研究了轮轨力、脱轨系数和最大横向加速度随速度的提高的变化规律.

摘要： 通过对现场测试获得的踏面磨耗数据进行分析发现,在车轮镟修后22个月时,车轮磨耗深度最大达到了5mm,在名义滚动圆附近磨耗普遍较大,出现了踏面凹型磨耗现象.使用实测磨耗踏面数据进行整车动力学仿真进一步分析轮轨接触状态发现,磨耗后期车轮的接触点位置分布宽度比标准踏面的增加了近1倍,直线运行时的两侧车轮存在接触点跳跃的问题.轮轨横向力受车轮磨耗影响较大,直线上磨耗后期车轮的轮轨横向力比标准踏面增加了40％,曲线上引起了10％上下波动,车轮磨耗后期轮轨接触应力增加较明显,直线上增加了40％,曲线上增加了26％,接触应力的增加可能是导致踏面剥离和局部裂纹的原因.

摘要： 通过对现场测试获得的踏面磨耗数据进行分析发现,在车轮镟修后22个月时,车轮磨耗深度最大达到了5mm,在名义滚动圆附近磨耗普遍较大,出现了踏面凹型磨耗现象.使用实测磨耗踏面数据进行整车动力学仿真进一步分析轮轨接触状态发现,磨耗后期车轮的接触点位置分布宽度比标准踏面的增加了近1倍,直线运行时的两侧车轮存在接触点跳跃的问题.轮轨横向力受车轮磨耗影响较大,直线上磨耗后期车轮的轮轨横向力比标准踏面增加了40％,曲线上引起了10％上下波动,车轮磨耗后期轮轨接触应力增加较明显,直线上增加了40％,曲线上增加了26％,接触应力的增加可能是导致踏面剥离和局部裂纹的原因.

摘要： 通过对现场测试获得的踏面磨耗数据进行分析发现,在车轮镟修后22个月时,车轮磨耗深度最大达到了5mm,在名义滚动圆附近磨耗普遍较大,出现了踏面凹型磨耗现象.使用实测磨耗踏面数据进行整车动力学仿真进一步分析轮轨接触状态发现,磨耗后期车轮的接触点位置分布宽度比标准踏面的增加了近1倍,直线运行时的两侧车轮存在接触点跳跃的问题.轮轨横向力受车轮磨耗影响较大,直线上磨耗后期车轮的轮轨横向力比标准踏面增加了40％,曲线上引起了10％上下波动,车轮磨耗后期轮轨接触应力增加较明显,直线上增加了40％,曲线上增加了26％,接触应力的增加可能是导致踏面剥离和局部裂纹的原因.

摘要： 通过对现场测试获得的踏面磨耗数据进行分析发现,在车轮镟修后22个月时,车轮磨耗深度最大达到了5mm,在名义滚动圆附近磨耗普遍较大,出现了踏面凹型磨耗现象.使用实测磨耗踏面数据进行整车动力学仿真进一步分析轮轨接触状态发现,磨耗后期车轮的接触点位置分布宽度比标准踏面的增加了近1倍,直线运行时的两侧车轮存在接触点跳跃的问题.轮轨横向力受车轮磨耗影响较大,直线上磨耗后期车轮的轮轨横向力比标准踏面增加了40％,曲线上引起了10％上下波动,车轮磨耗后期轮轨接触应力增加较明显,直线上增加了40％,曲线上增加了26％,接触应力的增加可能是导致踏面剥离和局部裂纹的原因.

摘要： 通过对现场测试获得的踏面磨耗数据进行分析发现,在车轮镟修后22个月时,车轮磨耗深度最大达到了5mm,在名义滚动圆附近磨耗普遍较大,出现了踏面凹型磨耗现象.使用实测磨耗踏面数据进行整车动力学仿真进一步分析轮轨接触状态发现,磨耗后期车轮的接触点位置分布宽度比标准踏面的增加了近1倍,直线运行时的两侧车轮存在接触点跳跃的问题.轮轨横向力受车轮磨耗影响较大,直线上磨耗后期车轮的轮轨横向力比标准踏面增加了40％,曲线上引起了10％上下波动,车轮磨耗后期轮轨接触应力增加较明显,直线上增加了40％,曲线上增加了26％,接触应力的增加可能是导致踏面剥离和局部裂纹的原因.

摘要： 通过对现场测试获得的踏面磨耗数据进行分析发现,在车轮镟修后22个月时,车轮磨耗深度最大达到了5mm,在名义滚动圆附近磨耗普遍较大,出现了踏面凹型磨耗现象.使用实测磨耗踏面数据进行整车动力学仿真进一步分析轮轨接触状态发现,磨耗后期车轮的接触点位置分布宽度比标准踏面的增加了近1倍,直线运行时的两侧车轮存在接触点跳跃的问题.轮轨横向力受车轮磨耗影响较大,直线上磨耗后期车轮的轮轨横向力比标准踏面增加了40％,曲线上引起了10％上下波动,车轮磨耗后期轮轨接触应力增加较明显,直线上增加了40％,曲线上增加了26％,接触应力的增加可能是导致踏面剥离和局部裂纹的原因.

摘要： 针对从搭载于转向架的角速度传感器(35)输出的俯仰角速度θ(t)、横滚角速度分别应用小波分析，算出俯仰角速度的小波系数(14)和横滚角速度的小波系数(15)。将以时间序列变化的2个小波系数(14、15)分别与小波系数的阈值(16)进行比较，在两者超过阈值时检测到脱轨预兆。例如利用针对0.5～100Hz的低频率区域算出的小波系数。将频率区域与时间区域的2种脱轨预兆检测算法组合以提高脱轨预兆检测精度。通过采用小波分析，从而能够进行频率区域的实时处理，实现脱轨预防。

摘要： 本发明公开了一种四分裂导线检测机器人脱轨检测及防脱轨机构，包括机体和防脱轨装置，机体内部为整个机器人的控制部分，包括惯性测量单元IMU模块和控制电路等，惯性测量单元IMU模块用于机器人的脱轨检测，其俯仰角和垂直面的垂直方向上的波动作为机器人是否脱轨的依据，机体上共设置了前后两个防脱轨装置，防脱轨装置可简化机器人的上线安装过程，并根据惯性测量单元IMU模块的信号反馈调节机器人的工作状态，实现机器人的自我调整与恢复。本发明的有益效果在于：本发明可适用于不同间距的四分裂导线，具有较高的稳定性与实用性。

摘要： 本发明公开了一种列车脱轨旋转防撞桶、脱轨碰撞吸能防护装置及碰撞吸能方法，其中列车脱轨旋转防撞桶包括防撞桶本体和支撑杆，防撞桶本体包括由内向外依次围绕复合的阻尼缓冲层、主吸能层、失稳抑制吸能层和高分子缓冲层，阻尼缓冲层和高分子缓冲层之间安装有阻尼吸能杆，阻尼吸能杆贯穿通过主吸能层和失稳抑制吸能层，支撑杆穿设于阻尼缓冲层内，支撑杆的两端从防撞桶本体的两端伸出。该列车脱轨旋转防撞桶及脱轨碰撞吸能防护装置具有多级吸能结构，能够显著吸收列车脱轨后的碰撞动能，减小传递到乘员上的载荷，实现乘员的二次碰撞保护，并可对脱轨列车进行导向，防止列车冲出线路。

摘要： 针对从搭载于转向架的角速度传感器(35)输出的俯仰角速度θ(t)、横滚角速度分别应用小波分析，算出俯仰角速度的小波系数(14)和横滚角速度的小波系数(15)。将以时间序列变化的2个小波系数(14、15)分别与小波系数的阈值(16)进行比较，在两者超过阈值时检测到脱轨预兆。例如利用针对0.5～100Hz的低频率区域算出的小波系数。将频率区域与时间区域的2种脱轨预兆检测算法组合以提高脱轨预兆检测精度。通过采用小波分析，从而能够进行频率区域的实时处理，实现脱轨预防。

摘要： 本发明公开了一种行车防脱轨装置及其防脱轨行车，包括用于设置在行车行走轮内侧的立板以及设置在所述立板上的侧滚轮和下滚轮，所述侧滚轮的胎面与轨道的侧部接触并可沿轨道侧部滚动，所述下滚轮的胎面与轨道的侧部底面接触并可沿轨道的侧部底面滚动；本发明通过在立板上设置侧滚轮和下滚轮的方式，在侧滚轮保证行车出现侧翻的前提下，通过在轨道侧部底面增设下滚轮，当行车在下坡或者底板左右不平的情况下行驶时，为了避免行车由于惯性出现飞起脱离轨道的情况发生，设置在轨道侧部底部的下滚轮可以阻止行车脱离轨道底面，对行车起到垂直轨道方向的限位作用，保证行车运行的稳定性。

摘要： 本发明公开了一种基于计算机辅助模型的脱轨系数判定方法，计算由列车车轮和轨道所组成的接触系统的等效杨氏模量；计算接触面的第一主曲率和第二主曲率以及接触面离心率，计算在接触面离心率下接触面的第一类椭圆积分和第二类椭圆积分；根据传感器所采集的车轮载荷，计算列车车轮和轨道之间的法向力；获取列车行驶速度、车轮接触点线速度和轨道接触点线速度，计算列车的平移蠕滑率和自旋蠕滑率，并计算得到列车车轮和轨道之间的当前切向力；计算得到轨道第一侧的当前脱轨系数和第二侧的当前脱轨系数，从第一侧的脱轨系数和第二侧的脱轨系数中选择最大者，作为列车的当前脱轨系数。本发明基于列车运行的实际状况对脱轨系数进行判定。

摘要： 本发明属于机器学习的技术领域，公开了一种基于IPSO‑GRU网络模型的列车脱轨系数预测方法，包括建立包括一个输入层、两个隐藏层和一个输出层的门控循环神经网络模型GRU；利用改进粒子群算法IPSO优化门控循环神经网络模型GRU中各个隐藏层的节点数、学习率，构建优化后的门控循环神经网络模型GRU；利用优化后的门控循环神经网络模型GRU，以轨道曲线半径、外轨超高、列车横向重心偏移量、列车运行速度作为输入，对列车脱轨系数进行预测。

摘要： 本发明公开了一种基于计算机辅助模型的脱轨系数判定方法，计算由列车车轮和轨道所组成的接触系统的等效杨氏模量；计算接触面的第一主曲率和第二主曲率以及接触面离心率，计算在接触面离心率下接触面的第一类椭圆积分和第二类椭圆积分；根据传感器所采集的车轮载荷，计算列车车轮和轨道之间的法向力；获取列车行驶速度、车轮接触点线速度和轨道接触点线速度，计算列车的平移蠕滑率和自旋蠕滑率，并计算得到列车车轮和轨道之间的当前切向力；计算得到轨道第一侧的当前脱轨系数和第二侧的当前脱轨系数，从第一侧的脱轨系数和第二侧的脱轨系数中选择最大者，作为列车的当前脱轨系数。本发明基于列车运行的实际状况对脱轨系数进行判定。

摘要： 本发明涉及脱轨系数的推断方法、装置以及程序。本发明的推断方法制作推断基准曲线区间(1)中的监控台车(3)的外轨脱轨系数(Q/P1)的第1推断式，制作推断基准曲线区间中的通常台车(4)的外轨脱轨系数(Q/P2)的第2推断式，制作推断通常曲线区间(2)中的监控台车的外轨脱轨系数(Q/P3)的第3推断式，基于第1推断式中的谓词变量的系数第3推断式中的谓词变量的系数等，制作针对第2推断式中的谓词变量的校正系数，在第2推断式中的谓词变量的系数中加入校正系数，由此制作推断通常曲线区间中的通常台车的外轨脱轨系数(Q/P4)的第4推断式，通过基准曲线区间的测定装置(11)测定通常台车的轮重以及侧向力，将根据它们运算出的运算值等作为谓词变量输入到第4推断式而推断外轨脱轨系数(Q/P4)。由此，提供能够推断通常曲线区间中的通常台车的外轨脱轨系数的方法。

摘要： 本发明公开了铁路安全技术领域中的一种脱轨系数的预测方法。首先利用轨检车采集轨道的左轨高低不平顺、左轨轨向不平顺、右轨高低不平顺和右轨轨向不平顺数据；然后利用专业软件ADAMS/RAIL对采集的数据进行仿真，得到轮轨力数据，即垂向轮轨力和横向轮轨力，进而求得脱轨系数，并对脱轨系数归一化处理；选取训练样本训练NARX神经网络模型；对训练好的NARX神经网络预测模型进行测试，输出测试后的脱轨系数数据；对测试样本中的脱轨系数数据和测试后的神经网络得到的脱轨系数数据进行分析，评价NARX神经网络预测模型的性能。本发明能够精确预测脱轨系数，提过了对铁路行车安全评价的准确性，对轨道交通安全控制具有重要的现实意义。