轮轨力

摘要： 2万t列车通过重载铁路更换道岔、道床清筛后岔区须在现有限速标准下提速运行,为此制定了提速方案——将现有限速标准中第二阶段限速由45 km/h提至55 km/h,第三阶段限速由60 km/h提至65 km/h。在岔区选定两个区段分别进行更换道岔、道床清筛施工,施工结束达到开通条件后,5 000 t、1万t、2万t列车通过,按“4 h+24 h+4 h制”分四个阶段连续测试轮轨力和轨道静态沉降。结果表明:提速运行条件下列车经过更换道岔区段时轮轨力大于道床清筛区段,但其均小于限值;更换道岔和道床清筛施工稳定后轨道静态累计沉降分别为5.1、7.8 mm,两种作业工况都具备安全行车条件。优化相关运营标准时须将岔区道床清筛和更换道岔施工限行分开考虑,以实现精细化提速和运营维护。

摘要： 站台雨棚作为铁路重要基础设施,当动车组正线通过时会激扰雨棚造成结构损伤。为研究外部载荷激励下雨棚的动力响应规律及其主要影响因素,建立某高铁车站站台雨棚结构动力仿真模型,仿真计算CR400AF型动车组以不同车速在雨棚中交会时的气动载荷和轮轨力。结果表明:动车组交会时产生的气动载荷和轮轨力与车速有关,随着车速提高气动载荷和轮轨力增大,且气动载荷与车速的平方成正比;雨棚靠近线路中心位置处所受的气动载荷最大,雨棚宽度、长度方向所受气动载荷极值近似于呈对称分布,气动载荷随雨棚高度的增加而减小;雨棚振动响应与车速有关,随着车速提高雨棚振动响应增大;同等速度级交会工况下,雨棚端部振动响应比中部大;气动载荷和轮轨力对雨棚振动响应影响程度不同,其中气动载荷起主要作用。

摘要： 在考虑轮对的弹性建模基础上,分别建立拖车和动车车辆系统动力学模型,根据实测武广线随机不平顺激励波形,研究轨道随机不平顺和扭曲不平顺对拖车和动车车轴动应力的影响。研究结果表明:轨道随机不平顺对拖车、动车车轴动应力的影响均较小,且垂向不平顺对车轴动应力的影响略大于横向不平顺对车轴动应力的影响。扭曲不平顺通过速度及幅值的改变对车轴动应力及其沿轴向分布有明显影响,轮对内侧截面的动应力及其变化幅度均比轮对外侧截面的大得多,且轮对一位端截面动应力均大于二位端对应截面动应力。此外,扭曲不平顺幅值的增加,会造成轮轨垂向力和横向力显著增大,根据轮轨垂向力安全限值,400 km/h行车速度下,应严格控制扭曲不平顺幅值在5 mm以下。

摘要： 为了研究轨道交通动态客流对轮轨力特征的影响,通过对列车实际线路进行试验分析动态客流对列车轮轨力、脱轨系数及频谱特征参数的影响。在线路曲线段位置钢轨上粘贴应变片,获得列车在不同客流工况下通过该区间段时的轮轨力大小,分析比较客流高峰期、客流非高峰期典型工况下轮轨力幅值大小、幅值变化趋势、脱轨系数大小及主频范围与频率变化规律。结果表明:动态客流对轮轨力幅值影响较大,随着客流增大轮轨垂向力幅值增大12.9%,轮轨横向力幅值增大7.5%。列车正常运营状态下脱轨系数在0.12~0.16之间变化,动态客流对脱轨系数影响较小,均在安全行车范围内。动态客流引起轮轨力主频幅值大小变化,钢轨内轨横向力共振频率由175 Hz偏移到155Hz,共振频率出现了偏移,但轮轨力频谱特征趋势基本保持一致。

摘要： 为了解决传统试验方法无法对车辆转向架主动径向系统运用性能进行测试的问题,本文采用实时仿真与产品实物相结合的模式,构建完整的主动径向系统试验平台,模拟车辆曲线通过过程。同时对主动径向系统产品样机进行试验,以验证产品的控制逻辑和系统性能。试验结果表明,在车辆通过曲线时,主动径向系统样机的控制逻辑准确,径向作动器驱动轮对实现预期径向位置,改善了车辆的曲线通过性能。

摘要： 由于沥青混凝土具有较高的黏弹性和温度敏感性,其力学性能随着荷载和温度的不同而改变,因此,有必要研究在不同温度和荷载下采用沥青混凝土作为支承层的高速铁路轨下基础结构的减振性能。利用有限元软件ABAQUS建立轮轨三维模型,通过控制变量法研究在列车动荷载作用下温度和荷载对沥青混凝土层加速度和位移的影响。研究结果表明:(1)在同一温度下,沥青混凝土层加速度随着荷载增加而增大,在较高温度(40°C)时加速度出现了不规律的变化,可见沥青混凝土层在高温时力学性能的不稳定性;(2)沥青混凝土层竖向位移与温度和荷载成正比关系,且在较高温度(40°C)时荷载对沥青混凝土层位移的影响明显高于较低温度时,且竖向位移出现了最大值0.36 mm。

摘要： 轨道动态几何状态与轮轨力是服役状态的重要指标,对这两种指标进行综合分析能更全面、准确地评价轨道质量,但由于轮径值偏差、线路长短链、车辆运行中产生滑动摩擦等原因,检测结果里程与线路真实里程偏差较大,影响数据分析应用的准确性,且难以对两种数据进行关联分析。本文提出了统一采集和分散采集模式下轨道动态几何状态与轮轨力检测数据的里程校准方法。统一采集模式下,先校准轨道动态几何状态检测数据的里程,再将轮轨力检测数据的里程与之同步对齐校准。分散采集模式下,采用特殊区段、线路要素与检测波形关联分析的方法,实现对轮轨力检测数据的里程校准。对某地铁线路真实检测数据进行校准验证,结果表明:统一采集模式下校准后误差小于0.6 m,分散采集模式下校准后误差小于2.0 m。将该校准方法应用于轨道动态几何状态与轮轨力检测数据可视化展示软件,进一步证明了该方法的有效性与应用价值。

摘要： 以高速铁路18号道岔为研究对象,利用京广、京哈高速铁路的动态检测数据对道岔区与正线区轨道几何不平顺和轮轨力的差异进行统计分析,发现道岔区的轨道几何和轮轨力比正线更恶劣,道岔区不宜和正线采用相同的不平顺管理限值标准。通过建立车辆-道岔系统刚柔耦合动力学模型,研究道岔区几何不平顺对车辆动力学性能的影响规律,提出道岔区轨道几何不平顺限值。结果表明:对于350 km/h速度等级的18号道岔,建议水平不平顺管理标准严于正线,偏差等级Ⅰ—Ⅳ级对应限值3、5、6、8 mm;对于250 km/h速度等级,建议轨向、水平不平顺管理标准严于正线,轨向不平顺偏差等级Ⅰ—Ⅳ级对应限值5、6、8、9 mm,水平不平顺偏差等级Ⅰ—Ⅳ级对应限值3、5、9、13 mm。

摘要： 道岔区的动力学性能是决定行车速度和安全的主要因素之一,而车轮多边形磨耗会显著影响轮轨相互作用力及转向架关键部位的振动特性.以18号可动心轨道岔作为研究对象,建立车辆-道岔耦合动力学模型.分析列车侧向过道岔区的实测振动数据,并分析不同多边形幅值车轮对车体各部位振动传递的影响.结果表明:列车通过道岔心轨区段时,增加多边形幅值对各关键部位减振效果影响较大;多边形幅值为0.14 mm时,动力学响应幅度较大,横向力接近侧向通过道岔的限值;脱轨系数最大值发生位置随多边形幅值增加而变化;一系悬挂不能有效降低多边形车轮引起的振动,二系悬挂可以消除一部分的振动能量,但在心轨区段,横向减振效果仍不理想.

摘要： 为了研究轮对弹性振动模态阶数对轮轨动态作用的影响,以国内某型30 t轴重重载货车为研究对象。首先采用有限元方法建立不同模态的弹性轮对模型,在动力学软件中进一步集成为货车刚柔耦合动力学模型。采用时域、频域以及统计最大值的方法对比分析,发现轮对一阶横弯和车轮伞形振动模态能缓和轮轨横、垂向力,与此同时一阶横、垂弯模态会产生较大的纵向蠕滑力。最后分析了不同速度下各阶模态对动力学的影响。当轮对的一阶扭转、横弯以及二阶垂弯模态被激发时,速度变化对轮轨蠕滑力影响较大。对于轮轨横、垂向作用力,当轮对发生以一阶、二阶垂弯为主的振动时,速度对轮轨横向力的影响较为明显。

摘要： 轮轨力的车上、地面测量以及与仿真计算间的对比是困扰车辆动力学理论与实践的难题.本文:在对连续测量测力轮对精度分析的基础上,对轮对测量及Nucars仿真样本进行了时、频域的对比,得到一致的结论;同时,地面测量与车上轮对测量具有良好的相关特性.从而对实践不同侧面的同一性、动力学理论与实践的可映射性作出肯定的回答.

摘要： 为研究轮轨噪声及轮轨异常磨耗形成的机理,建立了能够考虑轮对旋转效应的柔性轮对动力学模型.在建模中,利用欧拉坐标系中的拉格朗日方程和模态叠加法,建立和求解轮对的运动方程,而欧拉坐标系不随轮对的旋转而旋转.为描述这些轮对柔性变形对轮轨接触空间几何关系的影响,发展了新的轮轨接触计算模型.在5000Hz以内的轮对变形模态存在一个特点,即车轮轮辋区域沿车轮直径剖面轮廓始终不变,引入虚拟刚性轮对,把柔性轮对与钢轨接触问题转化为虚拟刚性轮对与钢轨接触问题,虚拟刚性轮对的空间运动情况的确定成为问题的关键.利用考虑轮对高速旋转效应及柔性的车辆/轨道耦合动力学模型,来研究车辆轨道系统高频动力学行为.计算分析中简谐轨道不平顺激励,通过对比考虑刚性轮对、柔性轮对和旋转柔性轮对的轮轨力结果,来分析轮对柔性及旋转效应对轮轨动力学行为的影响.

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： 随着城市轨道交通的迅速发展,环境振动问题越来越引起广泛的注意,因此对轨道交通引起的环境振动问题进行评估称为一个至关重要的问题,而决定评估结果可靠性的就是数值仿真模型及响应的处理方法.本文采用ANSYS软件,建立地基、轨道及建筑物,揭示材料参数、几何参数、单元选择、单元尺寸等因素对环境影响评价结果的影响,并建立轮轨耦合问题的工程处理方法,得到不同轮轨力和边界条件对环境评价结果的影响大小,给出可靠的道交通环境振动响应评估数值仿真方法.

摘要： 利用现车辐板轮制作连续测力轮对是当今轮轨力测量的一个趋势。然而，在试验室完成测力轮对的贴片与标定是一件十分费事工作，而且最佳的贴片位置也不容易找到。本文提出以有限元为基础的计算机仿真方法，分别对在垂向、横向载荷作用下的车轮辐板上的应变分布进行计算，并和试验结果进行比较，计算机仿真结果和试验结果吻合较好，进而分析计算不同的垂向及横向加载点对车轮辐板观测点应变的影响，寻找最佳贴片位置。这种计算方法可以大大缩短了测试轮对的设计及标定周期，寻找最佳贴片位置，提高轮轨力的测试精度。

摘要： 本文使用自编的轨道车辆-桥梁-风动力分析软件VBWD,以上海长江大桥为工程背景,从风速、车速和车辆编组等各个角度全面分析了风对车桥耦合系统中轮轨相互作用力的影响,探索风荷载作用下轮轨相互作用力的变化规律以及风对轮轨相互作用力的影响机理。

摘要： 本文使用自编的轨道车辆-桥梁-风动力分析软件VBWD,以上海长江大桥为工程背景,从风速、车速和车辆编组等各个角度全面分析了风对车桥耦合系统中轮轨相互作用力的影响,探索风荷载作用下轮轨相互作用力的变化规律以及风对轮轨相互作用力的影响机理。

摘要： 本文使用自编的轨道车辆-桥梁-风动力分析软件VBWD,以上海长江大桥为工程背景,从风速、车速和车辆编组等各个角度全面分析了风对车桥耦合系统中轮轨相互作用力的影响,探索风荷载作用下轮轨相互作用力的变化规律以及风对轮轨相互作用力的影响机理。

摘要： 本文使用自编的轨道车辆-桥梁-风动力分析软件VBWD,以上海长江大桥为工程背景,从风速、车速和车辆编组等各个角度全面分析了风对车桥耦合系统中轮轨相互作用力的影响,探索风荷载作用下轮轨相互作用力的变化规律以及风对轮轨相互作用力的影响机理。

摘要： 本文使用自编的轨道车辆-桥梁-风动力分析软件VBWD,以上海长江大桥为工程背景,从风速、车速和车辆编组等各个角度全面分析了风对车桥耦合系统中轮轨相互作用力的影响,探索风荷载作用下轮轨相互作用力的变化规律以及风对轮轨相互作用力的影响机理。

摘要： 本申请公开了翼上轮轨推进器，包括轨道、翼片及驱动装置，其中：轨道为环形，轨道的上侧或下侧安装有多个可沿轨道运动的翼片，驱动装置用于驱动翼片以相同速度沿轨道顺时针或逆时针运动，翼片相对于翼片围成的面倾斜设置，翼片沿轨道运动时能够产生作用于轨道的垂直于轨道围成的面的推进力。与现有技术相比，本申请的翼上轮轨推进器是由驱动装置和轨道为翼片提供较高的相对运行速度，高速运动的翼片所产生的推进力作用于轨道，能够为轨道平台提供更大的推进力，提高了系统的载荷能力，使翼上轮轨推进器能够适用于重型航空设备。

摘要： 本申请公开了翼上轮轨推进器，包括轨道、翼片及驱动装置，其中：轨道为环形，轨道的上侧或下侧安装有多个可沿轨道运动的翼片，驱动装置用于驱动翼片以相同速度沿轨道顺时针或逆时针运动，翼片相对于翼片围成的面倾斜设置，翼片沿轨道运动时能够产生作用于轨道的垂直于轨道围成的面的推进力。与现有技术相比，本申请的翼上轮轨推进器是由驱动装置和轨道为翼片提供较高的相对运行速度，高速运动的翼片所产生的推进力作用于轨道，能够为轨道平台提供更大的推进力，提高了系统的载荷能力，使翼上轮轨推进器能够适用于重型航空设备。

摘要： 用于轮轨垂向力标定的力加载装置，包括安装于轮轨上的龙门架体、安装于龙门架体的横梁(7)底端和轮轨(5)之间的垂向油缸(4)、为垂向油缸加压的手动油泵(1)；所述龙门架体两边的立架为分别从两侧对称抱钩住轮轨底面的一对挂钩(9)，挂钩顶部通过连接螺栓(10)连接于所述龙门架体的横梁两端；所述垂向油缸的活塞杆向上顶住横梁，所述手动油泵带有油液压力表(2)、手动油泵与垂向油缸通过油管(3)连接。本实用新型结构简单可靠、易于操作、实用性强、制作成本低。

摘要： 用于轮轨侧向力标定的组合式力加载装置，包括横梁(3)、对称连接于横梁两端顶面的外挑的支承板(2)、设置于支承板外端底面的垫板(1)、安装于横梁底面中部的两个间隔设置的油缸支座(6)、安装于横梁底面且对称设置于油缸支座两外侧的加力杆支座(4)、安装于油缸支座中的液压油缸(7)、分别与液压油缸的活塞杆和缸底联结且水平置于加力杆支座内的加力杆(5)、设置于横梁旁的为油缸加压的手动油泵(9)、设置于手动油泵上的油液压力表(8)，所述手动油泵与油缸通过手动油泵的油管(10)连接。本实用新型结构简单可靠、携带方便、易于操作、测量结果准确。

摘要： 本发明涉及轮轨试验技术领域，具体而言，涉及一种室内轮轨试验模型钢轨轮轨力标定装置、方法及系统。室内轮轨试验模型钢轨轮轨力标定装置包括模型底座、第一模型钢轨、第一千斤顶、第一压力传感器、第一测量点标记和高速相机。本发明通过采用微型超薄液压千斤顶与压力传感器结合的方式控制加载压力，实现低等级压力高精度加载，解决了传统的液压千斤顶采用液压油表读数加载方式的高等级低精度加载问题。压力加载方式高效实用，稳定性强。

摘要： 一种基于轮轨力连续测试反推直线电机垂直力的方法，选取轨道某一感应板区段，先测试无相互作用力的轮轨力，再测试有作用力的轮轨力，两种测试工况结果相减得到感应板吸引力的幅值，即为直线电机的垂直力，其具体步骤，在感应板对应的钢轨上布置测点，测点位于距离跨中150mm的轨腰中和轴处；在每个测点处粘贴应变片用硅胶封闭，每个测点轨腰中和轴两侧各设两片相互垂直，并与钢轨纵向成45°角的应变片；对应变片进行测试桥路的组装；将各测点组装好的桥路接入应变轮轨力连续测试系统。本发明的优点体现在，能够实现在轮轨力的连续检测基础上进而可以反推出直线电车的垂直力，同时可以准确的测出不能速度下的直线电车的垂直力，结果准确。

摘要： 本发明公开了一种基于计算机视觉的地铁列车轮轨力监测方法，该方法选取相邻两轨枕之间的一段地铁轨道作为监测目标，通过工业相机获取地铁列车运行通过时的轨道图像，并采用计算机视觉的方法分析图像得到轨道竖向位移。当车轮压过钢轨时，两轨枕的支撑使钢轨形成简支梁结构，通过弹性力学中荷载与位移的关系得到作用在轨道结构上的荷载，即轮轨力。本发明的主要优点是：(1)该方法为无损轮轨力测量方法，监测的过程中不对轨道本身或地铁正常运营造成影响；(2)该方法为非接触式监测方法，解决了钢轨下方空间狭窄而难以安装传感器的问题，监测准确率受环境因素影响小，能实现长期连续化的位移监测。

摘要： 本发明公开了一种三大件货车转向架的轮轨力测试方法，所述三大件货车转向架的轮轨力测试方法包括S1：选取三大件货车转向架满足预设条件的多个应变测点；S2：根据各个所述应变测点的主要受力方式，确定多个所述应变测点的组桥方式；S3：根据所述组桥方式，组建电桥电路，得到组桥后的三大件货车转向架；S4：对所述组桥后的三大件货车转向架进行标定系数试验；S5：根据所述标定系数试验，得到所述三大件货车转向架的轮轨力。

摘要： 本发明公开了一种轮轨力无线检测装置。其包括：信号获取模块，所述信号获取模块用于安装在轨道车辆的转向架的车轮上获得车轮应变信号，并通过信号传输线发送给信号采集模块；信号采集模块，所述信号采集模块用于安装在所述转向架的轮对之间的轮轴上随轮轴同步旋转，并将采集信号无线发送给信号接收模块；信号接收模块，所述信号接收模块用于安装在所述转向架中位于所述轮轴侧向的转向架构架上，并无线接收所述信号采集模块发送信号；结果生成模块，所述结果生成模块用于对所述信号接收模块接收信号进行处理，并生成轮轨力检测结果。通过信号采集模块以短距离无线传输方式发送给转向架构架上的信号接收模块，从而避免使用集流环。

摘要： 本发明涉及一种轮轨力无线监测装置、系统及方法，装置包括数据采集机构以及与数据采集机构相适配的无线监测机构，数据采集机构包括与钢轨相适配的集线盒、与集线盒相适配的集成电路板、设置在集成电路板上的数据采集卡及双轴应变片，集成电路板上开设有应变片定位孔，双轴应变片设置在应变片定位孔中。监测方法为：将多个数据采集机构分别安装在钢轨的不同监测位置处，以采集钢轨各个位置处的轮轨力数据，并通过无线监测机构实现轮轨力无线监测。与现有技术相比，本发明提高了应变片贴片位置的准确性，提升了测量精度，实现远程监测，效率高、维护成本低，避免了引出线路对列车行驶安全性产生影响。