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基于光纤光栅的高速铁路钢轨损伤识别技术 被引量：5
1
作者 曾楚琦 潘自立 +2 位作者 莫宏愿 何庆 王启航 《高速铁路技术》 2021年第5期79-83,95,共6页
对400 km/h及以上超高速铁路重点地段的钢轨伤损情况展开实时、长期、准确的监测对保障列车安全运行至关重要。传统高速铁路传感仪器因现场部署困难及抗电磁干扰能力差等问题,难以直接运用于400 km/h及以上超高速铁路的高频振动特性检... 对400 km/h及以上超高速铁路重点地段的钢轨伤损情况展开实时、长期、准确的监测对保障列车安全运行至关重要。传统高速铁路传感仪器因现场部署困难及抗电磁干扰能力差等问题,难以直接运用于400 km/h及以上超高速铁路的高频振动特性检测。目前,光纤光栅(FBG)传感技术因单根光纤可交叉构造光纤光栅网格,能实现多点分布测量,同时其特有的波长解调技术有利于提高传感灵敏度及信号抗干扰性,十分适用于超高速铁路钢轨伤损高频振动特性监测。基于此,本文采用FBG传感器对钢轨伤损监测展开研究。首先,将钢轨进行室内动态加载试验,利用FBG传感器分别采集钢轨正常与伤损处的应变与加速度数据;然后,基于卷积神经网络对采集得到的数据进行钢轨伤损检测训练,并验证了其准确率。结果表明,FBG传感器技术能为400 km/h及以上超高速铁路的钢轨伤损监测及部署提供有效的解决办法。 展开更多
关键词 光纤光栅 高速铁路 传感器 钢轨 损伤识别
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基于FASTSIM和TRIAL算法的轮轨切向接触模型研究
2
作者 陈爽 陈雨 +3 位作者 潘自立 莫宏愿 安博洋 王平 《高速铁路技术》 2023年第6期62-67,共6页
为简化轮轨接触切向计算,基于FASTSIM算法和TRIAL算法提出了一种新的非赫兹切向算法。考虑到FASTSIM算法中不真实的抛物线边界,提出的算法采用椭圆接触边界,显著提高了切应力的计算精度,解决了非赫兹接触条件下蠕滑力不饱和的问题。以CO... 为简化轮轨接触切向计算,基于FASTSIM算法和TRIAL算法提出了一种新的非赫兹切向算法。考虑到FASTSIM算法中不真实的抛物线边界,提出的算法采用椭圆接触边界,显著提高了切应力的计算精度,解决了非赫兹接触条件下蠕滑力不饱和的问题。以CONTACT模型为参考,通过大量轮轨接触工况,验证了提出模型的计算精度、效率与稳健性。该模型可以被进一步应用于车辆-轨道动力学与轮轨损伤计算中。 展开更多
关键词 轮轨切向接触 FASTSIM 非赫兹算法 计算精度 计算稳定性
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中美轨枕设计方法对比与分析 被引量：3
3
作者 田春香 王平 +1 位作者 熊维 莫宏愿 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2020年第10期49-53,89,共6页
研究目的:基于中美轨枕的设计方法,根据确定的外形尺寸和配筋,本文以1676 mm宽轨距轨枕为例,介绍中美轨枕结构设计方法的差异并对其进行分析,主要包括轨枕的设计荷载、轨枕截面承载力、轨枕截面的疲劳承载力及静载抗裂试验和疲劳试验荷... 研究目的:基于中美轨枕的设计方法,根据确定的外形尺寸和配筋,本文以1676 mm宽轨距轨枕为例,介绍中美轨枕结构设计方法的差异并对其进行分析,主要包括轨枕的设计荷载、轨枕截面承载力、轨枕截面的疲劳承载力及静载抗裂试验和疲劳试验荷载的确定。研究结论:(1)整体上中美轨枕设计方法均遵循各自的设计经验,满足各自的运输条件和需求;(2)由于结构设计理论及材料取值不同,按国内方法和AREMA计算得出的轨枕设计荷载及轨枕截面承载力弯矩值差异较大;(3)中美规范都以混凝土开裂为基础确定轨枕静载试验荷载;(4)同一荷载图示下,按照中国规范设计轨枕的承载能力可达到美国标准的使用要求;(5)本文研究可为海外铁路混凝土枕的设计提供参考。 展开更多
关键词 轨枕 承载力 静载试验 疲劳试验
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考虑尖轨变截面廓形的轮轨接触与磨耗分析 被引量：1
4
作者 陈雨 安博洋 +5 位作者 潘自立 莫宏愿 王平 方嘉晟 钱瑶 徐井芒 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1250-1258,共9页
为研究尖轨变截面对曲尖轨轮轨接触行为和磨耗分布的影响,提出了一种适用于道岔区的三维非对称接触几何算法,该算法可计算车轮与曲尖轨间的真实法向间隙.使用SIMPACK建立车辆-道岔多体动力学模型,获得仿真结果;利用考虑变截面的接触模... 为研究尖轨变截面对曲尖轨轮轨接触行为和磨耗分布的影响,提出了一种适用于道岔区的三维非对称接触几何算法,该算法可计算车轮与曲尖轨间的真实法向间隙.使用SIMPACK建立车辆-道岔多体动力学模型,获得仿真结果;利用考虑变截面的接触模型与英国谢菲尔大学提出的USFD磨耗模型计算曲尖轨磨耗.研究结果表明:1)以S1002CN车轮与12号道岔曲尖轨为例,轮对摇头角与尖轨变截面均会引起轮轨法向间隙沿接触斑纵向非对称分布,从而导致接触斑形状与应力沿接触斑纵向非对称分布;当摇头角为10 mrad,横移量为7.5 mm时,本文算法得到的接触斑面积比未考虑尖轨变截面和摇头角的简化算法所得结果大9.2%.2)以CRH3型车与12号曲尖轨道岔为研究对象,简化算法得到的最大磨耗深度为本文算法所得结果的0.75倍. 展开更多
关键词 铁路道岔 尖轨磨耗 轮轨接触 变截面 摇头角
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轨距对轨道结构受力特性的影响 被引量：1
5
作者 亓伟 曹勇 +1 位作者 赵振航 莫宏愿 《铁道建筑》 北大核心 2020年第5期131-134,共4页
"一带一路"沿线国家的铁路轨距存在差异,这使得列车行驶过程中产生更大的线路不平顺,同时轨道部件的拉、压应力的变化对轨道部件的使用寿命造成影响.通过建模分析可知:轨距变化主要影响轨枕、道床的位移与受力,对钢轨的影响较... "一带一路"沿线国家的铁路轨距存在差异,这使得列车行驶过程中产生更大的线路不平顺,同时轨道部件的拉、压应力的变化对轨道部件的使用寿命造成影响.通过建模分析可知:轨距变化主要影响轨枕、道床的位移与受力,对钢轨的影响较小.轨道各部件的位移在标准轨距时较小,与标准轨距时相比,轨枕的位移最高增加了300%,道床的位移最高增加了38%,而钢轨竖向位移最大增量仅为4%.不同轨距下的轨道部件拉、压应力存在较大差异,轨枕拉应力最大增加了59%,道床的拉应力最大增加了214%,轨枕的压应力最大增加了55%,道床的压应力最大增加了312%,而钢轨拉、压应力无变化.为改变轨距对轨枕与道床的位移、拉应力、压应力影响,延长轨道部件的使用寿命,需在轨距过渡处合理设置轨道刚度过渡. 展开更多
关键词 有砟轨道 变轨距 轨道结构 受力特性 刚度过渡
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有轨电车桥上纵向分体式轨道结构参数研究
6
作者 莫宏愿 陈攀 《工程建设与设计》 2021年第8期36-38,共3页
当前,我国在有轨电车建设领域的相关施工技术依然方兴未艾,因此,对有轨电车轨道结构的受力特点进行详细分析十分必要。其中,桥上纵向分体式轨道结构作为新型的有轨电车轨道结构之一,现阶段主要被应用于城市道路交通中的简支变连续梁桥上... 当前,我国在有轨电车建设领域的相关施工技术依然方兴未艾,因此,对有轨电车轨道结构的受力特点进行详细分析十分必要。其中,桥上纵向分体式轨道结构作为新型的有轨电车轨道结构之一,现阶段主要被应用于城市道路交通中的简支变连续梁桥上,体现了较良好的适配性。基于某简支连续梁纵向分体式轨道结构,通过建立桥梁-轨道一体化力学计算模型,开展在温度荷载和列车荷载作用下,轨道板单元长度和轨道部件聚氨酯(PUR)填充材料弹性模量等关键参数对轨道结构力学性能的影响研究。 展开更多
关键词 有轨电车 分体式轨道结构 力学特性
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有砟轨道与无砟轨道垂向振动纵向传递特性差异研究
7
作者 亓伟 曹勇 +2 位作者 陈建男 赵振航 莫宏愿 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第2期30-34,共5页
有砟轨道-无砟轨道过渡段存在大量的轨道病害问题,静力学分析与时域内的动力学分析未发现两种轨道间的差异与轨道病害间的关系。根据建立的两种轨道力学模型对比分析两种轨道结构各频段的垂向振动纵向传递特性,得出:轨道垂向振动纵向传... 有砟轨道-无砟轨道过渡段存在大量的轨道病害问题,静力学分析与时域内的动力学分析未发现两种轨道间的差异与轨道病害间的关系。根据建立的两种轨道力学模型对比分析两种轨道结构各频段的垂向振动纵向传递特性,得出:轨道垂向振动纵向传播距离与所受荷载激振频段有关。低频段(100 Hz以下),有砟轨道的振动传播距离小于无砟轨道。中频段(100~1 500 Hz),两种轨道的振动传播距离均大幅增加,且有砟轨道的传播距离小于无砟轨道。高频段(高于1 500 Hz),两种轨道纵向传播距离随激振频率增加迅速减小,且有砟轨道的振动传播距离大于无砟轨道。为更好地实现有砟轨道与无砟轨道间动力特性过渡,建议在过渡段设计中减小轨道各部件间的差异,线路养护维修中根据线路设计速度区别控制过渡段两侧轨道几何不平顺。 展开更多
关键词 有砟轨道 无砟轨道 动刚度 振动传播 激振频率
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基于极限状态法的桥上无缝线路设计研究
8
作者 莫宏愿 《山西建筑》 2021年第1期146-148,共3页
依据Q/CR 9310—2018铁路轨道设计规范(极限状态法),以高速铁路大跨桥作为研究对象,同时采用极限状态法和容许应力法进行桥上无缝线路设计研究并进行对比分析。结果表明:一般普通桥上无缝线路设计,承载能力极限状态设计进行的钢轨强度... 依据Q/CR 9310—2018铁路轨道设计规范(极限状态法),以高速铁路大跨桥作为研究对象,同时采用极限状态法和容许应力法进行桥上无缝线路设计研究并进行对比分析。结果表明:一般普通桥上无缝线路设计,承载能力极限状态设计进行的钢轨强度检算、断缝值检算等检算与容许应力法检算结果基本一致;正常使用极限状态设计进行的轨道横向稳定性检算与容许应力法检算结果基本一致。 展开更多
关键词 无缝线路 极限状态法 容许应力法 分析
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