- 孙林平;杨忠良;马卫华;罗世辉;王波;
黏着是摩擦的表现形式之一，是轮轨传递牵引力的基本前提。为了分析机车车辆在曲线运行时的黏着利用问题，建立机车车辆-黏着控制的联合仿真模型。理论阐释机车曲线通过时的“曲线黏降”现象，通过联合仿真模型对机车曲线黏着利用展开定性分析，分析曲线半径、蠕滑率阈值、曲线通过速度、曲线超高、坡道等对曲线黏着利用的影响。研究结果表明：启动工况下，导向轮对内轮的黏着利用率始终高于外轮，曲线半径(R<900 m)对黏着利用影响较为明显，黏着控制中蠕滑率阈值的增加会提升黏着利用率；曲线通过工况时，速度对黏着利用的影响在大曲线半径(R=1 200 m)、小曲线半径(R=300 m)上差异较大，曲线超高对内、外轮黏着利用的影响刚好相反，上坡道曲线牵引时黏着利用则会进一步下降。
2025年08期 v.47;No.334 36-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 768K] [下载次数：180 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 夏伟富;王艳辉;孙晚华;郝羽成;何志超;赵帆;
高速列车系统是由各类部件通过多种连接方式组合而成的复杂系统，如何辨识关键部件已成为保证系统安全可靠运营的重要前提和基础。但是，现有相关研究由于难以兼顾系统拓扑特性与功能属性，因而缺少对部件重要性的有效量化。据此，将高速列车系统部件及其连接关系抽象为具有多层结构的拓扑网络，并依据各类连接方式的功能特性分别计算各层边权，从而构建反映系统拓扑特性和功能属性的多重拓扑耦合加权网络。运用改进多指标拓扑势模型并结合结构熵算法量化各层节点综合重要性及节点所对应的部件综合重要性。以CRHX型高速列车系统为例对所提方法的适用性和有效性进行验证。结果表明，所提方法可以更为有效地实现对网络中各节点重要度的量化分析，为制定保证高速列车系统安全可靠运营的针对性维护策略提供重要参考。
2025年08期 v.47;No.334 45-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1174K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 肖嵩;张予慧;王梓靖;郭裕钧;申仪想;吴广宁;
随着高速列车运营速度的不断提升，愈加频繁的过分相操作使得车载设备遭受高频次的过电压、过电流冲击。列车通过轮-轨接地系统将牵引电流泄放至钢轨，牵引电流通过钢轨、回流线等返回牵引变电所。车、轨接地电阻不良匹配会导致接地电流和过电压泄放受阻，影响牵引供电系统稳定运行。考虑列车移动时接地系统阻抗瞬变导致的回流路径、幅值变化，构建“所-网-车-轨”动态耦合回流模型，解析接地电流动态变化规律及车体过电压分布特性；为实现车体接地电流、过电压综合抑制，采用多目标优化算法对接地电阻集合进行寻优；根据不同抑制需求场景，提出列车接地系统3种优化方案，为提升高速列车接地系统的综合性能奠定理论基础。
2025年08期 v.47;No.334 56-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1017K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 崔朝阳;杨绍普;顾晓辉;申永军;
数据驱动下的故障诊断模型需要大量有标记的数据训练，并要求测试数据和训练数据满足独立同分布假设。针对上述问题，提出一种基于多层联合分布自适应的无监督模型用于高速列车轴箱轴承在不同运行工况下的智能诊断。该模型采用一维卷积神经网络进行故障特征的深度提取，基于多层联合最大均值差异进行跨域自适应，同时减小源域和目标域数据在高维希尔伯特特征空间上的边缘分布和条件分布差异。试验结果表明，该模型可有效用于跨工况下的轴箱轴承迁移诊断，相较CORAL、DDC、DAN等迁移方法，具有明显的优势。
2025年08期 v.47;No.334 65-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 490K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 丁晨阳;郭裕钧;赵康翔;许万涛;武丛;吴广宁;
某沿海地区城际动车组冬春季节出现大雾天气时，车顶绝缘子时常发生局部放电，威胁列车安全。盐雾对绝缘子表面增污、增湿、降低憎水性，还会降低空气绝缘强度，使放电事故更容易发生。以高压电缆支撑绝缘子为研究对象，研究绝缘子的自然积污特性；在人工气候室内，对清洁、自然积污和人工涂污绝缘子开展盐雾环境下的污闪试验。结果表明：车顶绝缘子表面可溶污秽主要成分为Na_2SO_4和NaCl,其为海水主要成分，相比其他可溶盐具有更强的导电性和吸湿性，对绝缘性能影响较大；“沿海型”污秽会抑制硅橡胶表面憎水性和憎水迁移性，长时间通入盐雾后自然污秽绝缘子伞裙表面形成大片导电水膜，降低绝缘子绝缘性能；盐密值和盐度值越高，绝缘子起晕和闪络电压越低，其中闪络电压与盐密值和盐度值具有负幂指数关系。
2025年08期 v.47;No.334 73-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 443K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘伟渭;余玺;唐爽权;李加伟;
针对轨道车辆轮对过修、欠修等不合理问题，提出一种基于实测数据的经济镟策略模型。根据轮对实测数据构建磨耗模型，以镟修阈值、镟修模板、镟修参数上下限为约束，确立62种镟修方案，综合考虑轮对使用寿命与镟修次数，兼顾列车全生命周期更长、单位时间运行成本更低为优化目标，提出单轮和整车镟修策略，以及跟踪验证。结果表明，轮径磨耗速率与轮径、轮缘厚度和轮缘高度无相关性，轮缘高度、磨耗速率与轮缘厚度具有相关性，qR值(反应踏面凹磨或偏磨)、磨耗速率与轮径、轮缘厚度具有相关性；单轮和整车最佳镟修方案均为轮缘高镟修阈值27 mm,轮缘高恢复值30 mm。相较于当前镟修模式，全生命周期剩余寿命延长约30%,月经济成本降低约7%,比上个镟修周期延长11个月。由于轮对的相似性，该模型可推广应用于高速列车、货车、机车等轨道车辆的轮对智能运维。
2025年08期 v.47;No.334 80-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1169K] [下载次数：269 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 刘宇恒;孙华坤;何庆;李国龙;高芒芒;王平;
高速铁路大跨桥轨道健康状态判断与维修决策中，常采用动、静不平顺检测数据分析，两者在数据层面的匹配是研究的基本保障。现有动静里程修正主要聚焦路基区段，对大跨桥区段研究不足。因此，提出利用大跨桥梁端轨道几何特征滑窗-极值区域拟合向量算法，实现无台账标记情景下动、静态不平顺里程误差精确修正。通过梁端特征提取主桥里程，以静态数据为基准，采用滑动窗口法对主桥动态数据进行宏观里程修正；修正后将窗口内数据映射为高维向量，引入余弦相似度指标进行微观里程修正，实现动静数据的精准匹配。结果表明，大跨桥里程误差由-4.56～5.16 m降低至-0.17～0.183 m,降幅达96.11%,与传统DTW修正方法相比，具备更高的修正精度，且不影响原波形信息。
2025年08期 v.47;No.334 115-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1058K] [下载次数：7 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郭文杰;孟尧尧;冯玉林;何彬彬;
针对高速铁路线桥长期服役后的损伤及疲劳断裂问题，提出一种基于振动功率流的CRTSⅡ型无砟轨道-桥梁夹层结构损伤识别方法。建立多跨纵连轨道-主梁-支座-桥墩一体模型，基于Timoshenko梁理论，采用改进傅里叶级数作为位移函数，建立系统层间构件能量方程，结合Rayleigh-Ritz法和Hamilton原理，推导出轨道桥在竖向和纵向振动下的自振频率计算公式，算例结果与有限元吻合良好。考虑位移传递率对系统损伤识别和定位效果较为一般，引入振动功率流法作为识别依据，分别分析不同构件刚度退化、层间构件损伤下系统输入、输出功率流变化曲线，以及系统存在损伤且考虑层间弹簧阻尼下功率流变化曲线。结果表明，一体模型与有限元模型的前100阶自振频率结果误差在5%以内，验证了理论计算方法的正确性；损伤结构输入、输出功率流围绕系统无损情况下的输入、输出功率流上下波动，钢轨刚度退化下的输出功率流在100 Hz及更高频范围内较无损情况下波动较为明显；考虑层间弹簧阻尼对砂浆离缝状态下的功率流变化曲线影响主要集中在100～200 Hz频段内；依据响应点输出功率流值在一定频率段是否发生突变可初步地判定此位置的损伤情况。
2025年08期 v.47;No.334 125-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1207K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 吴福培;周旭;李昇平;
准确检测钢轨内部伤损对确保列车的运行安全具有重要意义。为提高钢轨内部伤损智能检测的学习能力，提出一种基于聚类算法的钢轨内部伤损检测与分类方法。首先，通过分析B型图像噪声特征提出基于游程编码的噪声去除方法，有效去除噪声并保留关键信息。其次，基于轨头、轨腰、轨底三个区域常见伤损特征的分布规律，提出一种基于多维特征融合的聚类算法(CMF),以实现对钢轨内部伤损的准确分类。最后，由开发的伤损检测仪采集的76张钢轨B型图像进行伤损检测和分类，评估所提方法的准确性。实验结果表明，样品集所含的1 554个伤损中，本文所提出方法的平均检测分类正确率为97.55%,漏检率为1.93%,其中轨头区域、轨腰区域和轨底区域的伤损检测正确率分别为99.03%、96.21%和97.99%,而对应漏检率分别为0.72%、2.79%和2.01%,实验结果验证了所提方法的有效性。
2025年08期 v.47;No.334 134-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 602K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 张杰;聂如松;黄茂桐;谭永长;郭一鹏;
为研究动荷载作用下道砟嵌入路基土的细观特性，建立道砟嵌入路基土三轴离散元(DEM)模型，重点分析道砟嵌入过程中配位数的演化特征、平均法向接触力及接触方向的演变规律，并探讨道砟-路基土接触界面整体和局部应力分布特征。研究结果表明，随着加载次数增加，道砟配位数逐渐增加，而路基土配位数减少，且越靠近道砟-路基土接触界面，土颗粒配位数越低，道砟嵌入导致接触部位土体稳定性下降。动荷载通过道砟以近90°的力链方向传递至路基土，其中道砟之间平均接触力最大，其次是道砟与路基土之间，而路基土之间平均接触力最小。随着加载的持续进行，道砟不断嵌入下方土体，增大了道砟和路基土之间的接触面积，使接触界面的应力分布逐渐趋于均匀，从振次1到振次80,道砟-路基土接触界面处局部平均接触应力与整体平均应力比值从4.80降至1.57。研究成果可加深对动荷载作用下道砟嵌入路基土现象的理解。
2025年08期 v.47;No.334 143-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 1370K] [下载次数：354 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘鉴兴;刘凯;刘治业;陈嵘;安博洋;王平;
高原山区冰冻环境中道砟颗粒间的冻结现象改变有砟道床阻力性能，加剧轨枕与道床相互作用的复杂性，对高原山区铁路的安全运营带来挑战。为探明高原山区铁路冰冻有砟道床的宏细观阻力特性，通过在温控环境试验箱中搭建足尺有砟轨道模型，测定并分析不同冰冻温度条件下道床的纵横向阻力曲线，之后在离散元方法中引入黏结模型，对不同冰冻温度的道床纵横向阻力细观特性进行分析与对比。研究结果表明：冰冻环境中的道床阻力随温度的降低明显增大；当轨枕发生纵向或横向位移时，冰的黏结效果使得在轨枕运动一侧的道砟颗粒虽然受力更大，但不易产生迁移和旋转，并且随着温度的降低，这种受力的范围逐渐扩大；对不同冰冻温度下的冰结键受力状态分析结果表明，靠近轨枕运动一侧的冰结键主要承受压力，远离轨枕运动一侧的冰结键主要承受拉力；随着温度的降低，冰冻道床中冰结键的破碎率降低，道砟颗粒的平均配位数减小。
2025年08期 v.47;No.334 153-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1893K] [下载次数：270 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 朱丙龙;蔡德钩;闫宏业;毕宗琦;李竹庆;王瑜鑫;
应力、温度和含水量是影响多年冻土蠕变行为的关键因素。在现有可考虑应力影响的时间硬化蠕变(THC)模型的基础上，提出考虑应力、温度和含水量影响的改进模型(TWTHC)。通过总结蠕变速率随温度和含水量变化的规律，提出指数型、逆指数型、高斯型和洛伦兹型温度因子，以及偏移幂函数型和典型幂函数型含水量因子。逆指数型温度因子拟合所有应力和含水量条件下稳定蠕变速率随温度变化曲线的残差平方和(SSE)平均值最小，为2.34×10~(-13)。典型幂函数型含水量因子拟合所有曲线的SSE平均值最小，为4.760 4×10~(-13)。选择逆指数型温度因子和典型幂函数型含水量因子与THC模型结合，构建最终的TWTHC模型。通过ABAQUS仿真平台对该模型进行二次开发，并将仿真结果与理论值进行对比。结果表明，TWTHC模型能够较好地拟合不同应力、温度和含水量条件下的室内单轴蠕变试验数据，且二次开发的仿真值与理论值吻合良好。该模型能够有效考虑温度和含水量的影响，为工程应用奠定了基础。
2025年08期 v.47;No.334 160-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 775K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 高建;冯瑞玲;屈磊;王倩云;吴立坚;王鹏程;
为了探究硫酸盐侵蚀水泥稳定级配碎石的膨胀变形过程，基于硫酸盐侵蚀水泥基材料的侵蚀机理、体积膨胀理论以及Fick第二定律，考虑钙矾石晶体填充孔隙及水泥水化程度对硫酸盐侵蚀膨胀变形的影响，建立等温饱和条件下硫酸盐侵蚀水泥稳定级配碎石的化学-力学膨胀变形计算方法，开展硫酸盐侵蚀水泥稳定级配碎石室内试验，验证计算方法的正确性。结果表明：本文计算结果与室内试验的膨胀变形过程基本吻合；在硫酸盐侵蚀下，水泥稳定级配碎石膨胀变形可划分为快速增长阶段、缓慢增长阶段以及变形稳定阶段，其中在快速增长阶段，少量钙矾石的生成即可导致试件产生较大的膨胀变形；当初始硫酸盐含量低于0.5%时，此时铝酸盐过量，试件最终产生的膨胀变形随初始硫酸盐含量的增加而线性增大，当初始硫酸盐含量高于0.5%时，此时硫酸盐过量，继续增加初始硫酸盐含量，试件最终产生的膨胀变形量不会进一步增加，但会提高硫酸盐的化学侵蚀速率，缩短化学反应的持续时间；在硫酸盐过量的情况下，试件最终产生的膨胀变形随水泥掺量的增加呈线性增长，但在反应过程中，水泥掺量的增加不会影响反应的持续时间。
2025年08期 v.47;No.334 171-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 844K] [下载次数：12 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 梁小勇;王迪;靳静;温馨;杨广庆;邵明杰;
为探究循环动载作用下土工格栅-砂土界面特性，通过土工格栅室内动载拉拔试验和离散元模拟，从宏细观角度对土工格栅-砂土界面开展研究。结果表明，循环动荷载频率和幅值水平均与土工格栅峰值拉拔力呈现正向相关性；动荷载频率和幅值较大时筋土界面抗剪性能更强，界面摩擦角随荷载频率和幅值增大而逐渐增大，黏聚力与之相反，荷载频率从2 Hz增至6 Hz时界面摩擦角提升133.22%,黏聚力降低70.87%;循环动荷载幅值增大或频率减小会使砂土颗粒配位数显著增大，此时砂土内部颗粒运动也更剧烈，荷载频率为2 Hz时砂土配位数波峰与波谷的差值比6 Hz时大7倍；增大循环动荷载幅值可使砂土孔隙率明显减小，砂土颗粒的竖向位移也会得到更大限制。研究结论为进一步揭示土工格栅的加筋机理提供科学依据。
2025年08期 v.47;No.334 182-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 2603K] [下载次数：505 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 朱颖;李冰;郭辉;孙大奇;
针对公铁两用钢桁梁悬索桥温度变形拟静力效应，基于健康监测实测数据，分析环境和结构温度关系、梁端位移、跨中挠度及塔顶偏位。对于公路桥面等效温度极值大于、小于环境温度极大值和极小值，铁路桥面等效温度极值介于环境温度极值之间。根据极值理论提出不同重现期条件下钢梁温度梯度取值，运营期变形计算公铁桥面板温差可按20℃取值，强度计算需按26℃取值；公路上下游温差可按10℃取值，并近似忽略铁路上下游温差对桥梁及轨道线形的影响；公路桥面板温度大于弦杆温度，铁路桥面温度小于弦杆温度，运营期变形计算桥面板和主桁杆件可按温差11℃取值，强度计算需按温差20℃取值。基于钢桁梁悬索桥平面模型，推导桥梁梁端、主梁和主缆及主塔温度变形拟静力效应的完全和简化计算公式，定量分析悬索桥温度拟静力效应，结果表明提出的完全公式需要同时考虑梁温、索温和塔温，具有计算精度高，概念清晰的特点；简化公式仅考虑索温，适用于近似计算结构温度变化引起的悬索桥的温度拟静力效应。根据完全计算公式定量分析索温、梁温和塔温对钢桁梁悬索桥温度拟静力的贡献，结果表明梁端位移与钢梁等效温度和梁长相关，主缆和主梁跨中竖向挠度是由于中跨主缆、边跨主缆和主塔温度变化三方面综合作用结果，塔顶水平位移受边跨主缆索温和主塔温度影响。
2025年08期 v.47;No.334 193-206页 [查看摘要][在线阅读][下载 1365K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 杨长卫;龚新明;王强;王峰;
针对穿越活动断裂带的长大铁路隧道地震预警系统监测台站布设难题，以1∶50缩尺比开展铁路隧道正交穿越活动逆断层室内模型试验，设计断层倾角70°与80°两种工况，对逆断层黏滑错动过程中隧道衬砌变形破坏范围及高铁地震预警系统监测台站布设位置等进行分析，得到以下研究结果：衬砌弯曲变形最剧烈位置为断层下盘靠近断裂带处，断层倾角越大该位置越靠近断裂带，高铁地震预警系统监测台站应布设在逆断层上盘；隧道衬砌拱顶与仰拱变形大致相当，拱腰受压侧变形显著大于受拉侧；断层上盘及断裂带附近衬砌围岩压力增大较明显，随着断层倾角的减小，断层上盘的抬升作用更易于传播至下盘使下盘处衬砌围岩压力增大；以仰拱变形倾角曲线外推，得到逆断层作用下仰拱发生倾转的范围，建议逆断层错动下穿越活动断裂隧道工况下测震井距离活动断裂的最小距离取值为3.5D(D为隧道洞径),以规避断层活动对强震仪的干扰。
2025年08期 v.47;No.334 207-214页 [查看摘要][在线阅读][下载 615K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] 下载本期数据