- 韩峰;李国民;魏昊;刘洋;陈磊;刘泽龙;
以12号单开道岔转辙器区14~16号轨枕处基本轨和尖轨为研究对象,研究LM磨耗型踏面车轮通过道岔转辙器区的轮轨间滑动摩擦热力特性。基于非稳态热传导原理,建立轮轨热力耦合动力学模型,计算不同工况下磨耗车轮通过岔区的钢轨接触点力学变化特性及接触斑处温升,判断在相应道岔区的摩擦热高温区和应力集中区。研究结果表明,随着轮轨滑动摩擦,道岔区轮轨产生摩擦高温,最大温升点位于接触斑后半部。列车轴重是影响道岔区钢轨温升的主要因素,轴重越大,轮轨之间的接触压力越大,热源越强,导致轮轨摩擦温升更高,滑动速度对其影响较小。尖轨和基本轨的摩擦热与接触应力的差异稳定在14.67~48.90 MPa范围内,说明该区域道岔结构稳定,两轨受力均衡。
2025年06期 v.47;No.332 113-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1003K] [下载次数:8 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ] - 杨森;刘金朝;刘钰;杨飞;
使用传统信号处理方法在轨道几何不平顺异常数据检测中受限于先验定义的异常特征,导致其无法有效捕捉复杂数据中一些微小变化和未知模式,限制其应对多变和复杂情况的能力。提出基于注意力机制Anomaly Transformer的无监督深度神经网络的轨道几何不平顺数据异常检测模型,采用双分支注意力机制同时对先验关联和序列关联进行建模,实现在无需先验信息和专家知识条件下,轨道几何异常检测数据特征的自动识别。研究结果表明:此模型可实现轨道不平顺异常数据中局部毛刺异常、道岔轨距加宽异常、单边轨距波形拉直线异常、检测数据分布异常的精准识别,识别准确率达到95.53%、召回率98.72%、F1分数97.10%;同时验证了在不同速度等级线路、不同检测车的泛化性能,识别准确率不低于90.0%,召回率不低于91%,说明模型具有良好的鲁棒性和泛化性能。
2025年06期 v.47;No.332 122-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 647K] [下载次数:26 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 肖乾;杨逸航;林凤涛;赵康云;陈琦琦;胡伟豪;
列车通过道岔时,轮轨磨耗导致车体横向加速度超限现象频发。钢轨打磨是缓解该问题的有效手段之一,但缺乏完善的打磨体系指导铁路工人,以致打磨后车体横向加速度未得到明显改善。针对车体横向加速度超限的列车车轮廓形及相应道岔钢轨廓形进行详尽的数据收集与分析,优化道岔打磨的目标廓形和方案,构建打磨车智能打磨体系,为现场作业提供精准的钢轨打磨方案。研究表明,轮轨磨耗导致道岔钢轨轨面出现不平顺。运用非均匀有理B样条(NURBS)曲线拟合技术,结合优化遗传算法和车辆动力学模型,以减少打磨量,改善轮轨接触性能,提升打磨效率为目标,从而计算出理想的打磨目标优化廓形。在此基础上,利用Matlab平台建立智能打磨体系,可以实时计算道岔打磨优化方案,有效指导现场施工。建立车辆-道岔耦合动力学模型分析打磨效果,计算表明,当车辆以300 km/h的速度通过打磨后的道岔时,车体最大横向加速度、最大脱轨系数和最大磨耗指数分别比打磨前降低69.31%、6.67%和55.38%。因此,采用道岔钢轨智能打磨体系,不仅提高了打磨工作的效率,还显著改善了轮轨磨耗,增强了列车运行的安全性和平稳性。
2025年06期 v.47;No.332 132-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 1300K] [下载次数:17 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 罗亚南;郭关柱;杨国涛;韩健;
针对以往轨面被动式打磨以打磨后的轨廓形状偏差符合要求的最快打磨速度作为打磨速度而忽略打磨后轮轨接触状态的不足,提出以轨面打磨轮廓形状的轮轨接触特性确定打磨速度。基于轨面被动式打磨原理,依据打磨区域与位置、打磨深度等参数,建立打磨速度与打磨重构后轨廓形状之间关系,确定打磨速度为80、70、60、50 km/h时打磨得到相应的4种轨廓形状。采用轮轨接触状态有限元仿真分析模型,对轮轨接触载荷下轨面所承受的低疲劳循环周及其分布开展了研究,分析打磨速度对轨面被动式打磨效果的影响。结果表明:打磨速度变化会改变不同区域打磨深度,使得轨廓表面形状改变从而显著影响轨面打磨后的轮轨接触特性,在18 t轴重载荷条件下,对于4种打磨速度打磨重构后的轨廓形状,轨面受到的应变疲劳循环最低周分别为9.70×10~4、1.53×10~5、1.91×10~5、2.26×10~5周;最低应变疲劳循环周剖面上的疲劳循环最低周分别为9.80×10~4、1.45×10~5、1.44×10~5、1.43×10~5周;采用打磨速度70 km/h打磨轨面后得到的打磨效果最优。
2025年06期 v.47;No.332 144-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 1271K] [下载次数:10 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ] - 王洪申;赵五刚;
现代铁路系统中,需要检测弹条扣件离缝值保证轨道系统的稳定性,传统的离缝值检测方法无法同时保证检测速度和检测精度。针对该问题,提出基于线激光扫描点云语义分割算法的轨道弹条扣件离缝值测量方法。利用线激光扫描仪获取轨道上连续的弹条扣件点云,通过点云分布规律提出一种滑动框定位扣件的方法,获取单个扣件点云。将其输入至改进的PointNet++点云语义分割算法中,分割到轨距挡板上表面与弹条中部圆弧区域点云。对两区域点云采用不同拟合方法拟合,根据拟合参数计算得到扣件离缝值,保证测量精度与速度,平均误差在0.1 mm内,单个扣件平均测量时间达到0.125 s。
2025年06期 v.47;No.332 152-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 838K] [下载次数:14 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 杨奇;刘佳;徐方;董俊利;冷伍明;聂如松;
高速铁路路基的动应力幅值显著影响其累积沉降和长期动力稳定性,且路基动应力沿深度的分布直接关系基床层的设计(如厚度和压实标准)。基于现场行车试验所得大样本数据,采用数理统计方法,系统分析高速铁路无砟轨道路基的动应力幅值及其沿深度的衰减规律,探索路基动力放大系数与车速的关系,提出考虑轴重、车速和路基深度影响的路基动应力预测公式。研究结果表明,当列车速度小于临界速度150 km/h时,路基面动力放大系数不随车速的变化而改变;当车速大于等于150 km/h时,其随车速按0.001 5变化率线性增大;动力放大系数随路基深度增加而增大。列车速度越快,路基动应力沿深度的衰减速率越大,路基面下3 m处的动应力已基本不受车速的影响。路基动应力衰减系数随深度呈双曲线函数变化;基于所提动应力预测公式分析获得无砟轨道路基基床层厚度的上限值为2.1 m。
2025年06期 v.47;No.332 161-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 763K] [下载次数:338 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 井国庆;卜俊杰;彭湛;
基于探地雷达的铁路碎石道床病害检测技术是指导铁路基础设施养护维修的重要技术手段,目前该技术主要通过人工解读雷达图像的方式给出病害区域,自动化水平较低。提出一种利用神经网络技术对铁路碎石道床病害智能识别的方法。该方法对雷达单道信号进行多特征提取,并进行特征敏感性分析,利用神经网络技术进行训练,可实现对正常道床、含水异常和翻浆冒泥的准确识别。结果表明,该方法在测试集上的病害识别准确率达到95.89%,在相邻铁路线上的准确率为90.19%。此研究显著提高了病害检测的效率和准确性,对铁路道床维护和安全运营提供了重要的技术支持,具有实际应用价值。
2025年06期 v.47;No.332 170-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 964K] [下载次数:13 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 龚凯;王成;向俊;罗江铃;卞文君;杨泽宇;
为研究路基冻胀变形对高速车辆跳轨规律的影响,基于有限元法和多体动力学理论,建立高速车辆-CRTSⅡ型板式无砟轨道-路基振动模型,采用单波余弦曲线模拟路基冻胀特征,实现路基冻胀变形条件下高速车辆跳轨全过程计算,分析路基冻胀幅值、波长对车-轨振动响应的影响。研究结果表明:车轮通过路基冻胀区段时,车轮跳轨全过程表现为“轮轨密贴—轮轨分离—轮轨冲击—轮轨密贴”阶段;路基冻胀幅值及波长对轮轨分离和冲击阶段的车-轨振动响应影响较大;当波长为9 m、幅值为15 mm时轮轨垂向力最小值为0、轮重减载率为1,车轮跳轨,但车轮跳轨高度未超过轮缘高度;在车轮第1次跳起-回落钢轨时,因轮轨冲击作用,轮轨垂向力和钢轨垂向位移均达到峰值,轮轨力超过限值要求,影响钢轨服役性能。
2025年06期 v.47;No.332 179-187页 [查看摘要][在线阅读][下载 1355K] [下载次数:11 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 赵健业;邹思敏;魏晓军;
列车运行速度不断提升,运营环境复杂多变,车-桥系统在强风环境下的安全性问题日益凸显。风屏障作为常见的防风措施,在保障列车运行稳定性和桥梁结构安全性方面发挥着重要作用。基于计算流体动力学方法,对32 m简支箱梁桥、CRH2型列车以及不同高度风屏障组成的耦合系统进行系统数值模拟,深入探究车辆、桥梁与风屏障之间的相互气动影响及其作用机制。结果表明,风屏障能在横风下可有效削弱列车所受气动力;随着风屏障高度逐步增加,桥梁迎风侧风屏障承受的侧力始终高于背风侧;同时,列车对迎风区域风屏障的侧力具有一定削减作用。风屏障的合理设置能优化车-桥系统的气动特性,综合考虑各子结构的相互影响,风屏障高度设定为3h时,系统气动表现更为理想。
2025年06期 v.47;No.332 188-195页 [查看摘要][在线阅读][下载 812K] [下载次数:11 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 马伟斌;
系统梳理我国寒区铁路隧道的运营现状与设计特点,总结基于理论解析、仿真模拟和现场实测分析的寒区铁路隧道温度场分布规律与防寒设防长度的研究现状,结合实测数据分析隧道长度、坡型、洞口高差及列车活塞风等因素对寒区铁路隧道纵向温度场分布特征的影响。剖析铁路隧道冻害频发的内在原因,揭示冻害发生机理与关键影响因素,提出寒区铁路隧道冻害发生的链式效应,明确排水系统冻结机制对寒区铁路隧道冻害研究的重要性和必要性。梳理寒区铁路隧道抗防冻技术的发展历程,从“治水”和“控温”角度分析抗防冻技术基本原理,剖析我国寒区铁路隧道结构保温设计和防排水系统防冻设计技术现状,提出隧道冻害防治新技术、新工艺和新材料的发展思路和建议。
2025年06期 v.47;No.332 196-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 1174K] [下载次数:58 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] 下载本期数据