摘要：应用三维制图软件PTC Creo和有限元分析软件ANSYS Workbench研究和设计30t轴重重载铁路的加强型钢轨接头,并对加强型钢轨接头、全断面钢轨接头和非接头处钢轨(75kg·m-1钢轨)进行静载有限元仿真分析和室内试验。结果表明:全断面钢轨接头和加强型钢轨接头的钢轨挠度以及夹板挠度与荷载基本呈线性关系;全断面钢轨接头的钢轨挠度最大,为加强型钢轨接头钢轨挠度的1.36倍,且全断面接头的钢轨挠度与非接头处钢轨的挠度比值在0.94~1.38之间,而加强型钢轨接头的钢轨挠度与非接头处钢轨挠度的比值在0.94~1.01之间,即加强型钢轨接头的抗弯刚度与非接头处钢轨相当,验证了加强型钢轨接头的抗弯性能优于全断面钢轨接头,且满足设计要求。

摘要：为实现对大功率、低开关频率变流器的控制,通过建立两相两重四象限变流器主电路的数学模型,分析变流器主电路的电气特性;在考虑线路电阻的基础上,采用电压外环和基于坐标变换电流内环的双闭环控制方法对变流器的调制电压进行控制;提出倍增控制频率的载波移相方法,可在不增加硬件设备的情况下降低牵引电网侧低次谐波的含量,并结合正弦波脉宽调制(SPWM)技术,实现对以多种开关频率工作的变流器的控制;以TMS320F28335型DSP芯片为平台,设计包括初始化程序、串行通信服务程序和定时中断程序的控制软件,并在背靠背功率互馈试验台进行验证。结果表明:采用给出的两相两重四象限变流器控制方法,能够使变流器在启动工况下的电流变化平稳,在牵引工况和制动工况下,大功率、低开关频率变流器可以单位功率因数满载运行,而且中间电压波动较小、输入电流无异常波动,大幅减少了牵引电网侧的低次谐波成分和总谐波失真率。

摘要：飞砟现象严重制约高速铁路有砟道床的应用与发展,需要采取综合措施进行防治。从道床断面形式、轨道结构、施工质量和养护维修等方面介绍飞砟防治措施;以飞砟单体颗粒力学模型为切入点,结合道砟单体力学特性和材质特征,分析道砟密度、针片状指数、粒径和级配对飞砟的影响,拓展我国高速铁路飞砟防治综合方法与措施。研究结果表明:通过优化轨道结构、重视养护维修等措施可降低飞砟;通过优化粒径分布,降低针片状含量和提高道砟密度可减少飞砟几率;道砟标准与飞砟防治密切相关,宜对特级道砟标准进一步明确密度、针片状含量、对粒径和级配进行优化。本研究可作为有砟道床飞砟防治和安全运营参考,初步构建我国高速铁路防飞砟技术体系。

摘要：通过对图像传感器输出的轨距左右偏移信号和左右高低偏移信号、加速度计输出信号和车体惯性平台输出的轨道倾角信号进行合成处理,得到准确的轨距和轨向测量结果。从理论上推导轨向的合成算法,对安装于轨距测量梁中心的轨向加速度计的响应进行重力和旋转运动修正后,与三角窗函数卷积运算,得到轨距测量梁中心横向位移的二阶差分,然后再通过二次积分和滤波得到左右轨向值。通过设计模拟低通滤波和相应的数字滤波器,实现了加速度滤波器的幅频响应与检测车速度无关,保证了系统的检测精度。对轨向加速度计测得的位移和摄像式轨距系统测得的位移进行比较,验证了系统测量原理和合成算法的正确性。经静态验证和现场试验,结果证明构架式轨距—轨向检测系统具有检测精度高、性能稳定和故障率低的优点。

摘要：针对DC600V客车充电机控制系统调试快速、准确的需求,研制基于数字信号处理器(DSP)及复杂可编程逻辑器件(CPLD)的DC600V客车充电机控制系统试验台。根据充电机的主电路结构、充电机控制系统的作用及测试需求,确定试验台的工作原理。试验台电路主要由DSP核心控制电路、外部显示与控制电路2部分组成。试验台研制的关键技术包括:基于离散采样的脉冲计算;脉冲时间特征值测量和脉冲稳定性的判断及控制。硬件设计包括:采用运算放大器设计脉冲调理电路和可控恒流源电路;采用CPLD设计逻辑控制电路;采用ARM 9芯片设计外部显示电路。测试软件包括DSP测试板程序和显示屏控制板程序。试验台实现了对DC600V客车充电机控制系统的自动测试。

摘要：依据《旅客列车DC600V供电系统技术条件》,设计开发新型25T和25G空调客车8kW充电机。8kW充电机主电路由输入电路、全桥DC/DC直流变换器和输出电路组成,采用移相ZVZCS-PWM软开关控制技术和IGBT作为功率开关管。为了提高变换器的效率,选用非晶材料高频变压器实现电气隔离,用隔直电容减小隔离变压器原边电流的变化,采用快恢复二极管组成全波整流电路。试验和装车运行的结果表明:8kW充电机的结构参数选择合理有效,DC/DC直流变换器可在很宽的负载变化范围内实现开关器件的软开关,工作效率高,性能完全达到设计要求。

摘要：轮轨作用力是考量高速列车运行安全性和平稳性最关键的参数。随着运行速度的不断提高,高速列车动力学性能和走行部可靠性问题不断增多,开展高速状态下轮轨载荷特征、分布规律和安全性的研究显得愈发重要。采用连续测量测力轮对测量某高速列车在不同线路状况、运用速度下的轮轨作用力,分析研究直线、曲线、不同型号道岔等工况下的轮轨力时频特性、统计分布规律。结果表明,有砟轨道的轮轨力频响范围部分大于无砟轨道。轮轨力样本普遍呈正态分布,垂向力分布离散程度与速度正相关,而曲线工况下,横、垂两向力的分布均值取决于曲线的欠超高量。脱轨系数和轮重减载率最大值均出现在侧向过岔时,18号、42号道岔脱轨系数分别为0.49、0.37,两种型号道岔轮重减载率分别为0.20和0.23,满足安全要求。上述结论为轮轨动力学试验提供了参考,也为高速铁路设计给出建议。

摘要：针对青藏铁路格拉段的自然环境特点,研发基于热敏电阻的高精度地温自动检测系统。检测系统由数据采集设备、手持数据转储设备、无线数据传输设备和管理计算机4部分组成。检测系统采用恒流源电路和比值法测量电阻提高数据采集的精度,利用差动放大屏蔽导线电阻和多路开关导通内阻的影响,通过休眠状态的设计和电源管理实现系统的低功耗运行。该系统安装在青藏铁路沿线的10个冻土地温观测断面中,并于2006年8月开始运行,采集的数据量大、精确,实现了自动化检测。检测系统的核心采集模块通用性很好,可以方便地移植到其他应用领域。

摘要：混凝土箱梁受到太阳辐射、大气温度波动等多种气象因素的综合作用,结构内部会产生显著的非均匀温度分布。截面内温度梯度可能会导致桥梁结构产生过大的温度应力与温度变形,影响桥梁结构的安全性和耐久性。本文旨在探究气象因素对混凝土箱梁温度场的影响机理,并提出一种能精确预测中国多区域混凝土箱梁截面最大温度梯度的方法。首先建立了日照条件下混凝土箱梁温度场计算模型,将2 a以上气象资料作为输入条件,对多个地区混凝土箱梁温度场长期变化进行了仿真模拟,并对混凝土箱梁截面温度梯度的长期变化趋势进行了分析。然后利用主成分分析(PCA)确定了混凝土箱梁截面最大温度梯度预测模型所需的输入参数。最后利用遗传算法优化的BP神经网络建立预测混凝土箱梁竖向、横向温度梯度的网络模型,并与混凝土箱梁截面温度梯度进行比较。结果分析表明BP神经网络模型可以精确地预测混凝土箱梁最大温度梯度,预测值平均绝对误差(AAE)均小于0.9℃,均方根误差(RMSE)均小于1.2℃,决定系数(R^(2))均大于0.9。基于当地气象条件,本文利用经典的BP神经网络模型所建立的预测模型对中国不同地区的混凝土箱梁截面最大温度梯度均能给出准确的预测,为混凝土箱梁设计和施工阶段的最大温度梯度的计算提供一种高效的方法。

摘要：为研究随机列车荷载作用下钢弹簧浮置板轨道(steel spring floating slab track,简称SSFST)上线运营后的减振效果,选取某地铁线路同一区间、同一曲线段内的普通无砟轨道及钢弹簧浮置板轨道典型测试断面,在同一天内开展了现场对比测试。研究结果表明:钢弹簧浮置板轨道减振效果的线上评估结果与列车、轨道的实际运营状态直接相关;在不同列车的随机激励作用下,Z振级相对插入损失(ΔVL_(Z,max))相差超过10 dB,且部分测试样本无法满足特殊减振的设计需求;为获得保守的评价结果,应选择轮、轨平顺状态良好的运营区段开展对比测试;通过合理的养护维修,使运营列车及轨道保持良好的运行状态,是减振轨道区段满足振动控制需求的关键。