摘要：为准确识别双块式无砟轨道轨枕与道床板连接面脱空损伤,建立了双块式无砟轨道冲击回波有限元模型,分析界面损伤对弹性波传播规律的影响。在室内浇筑含有不同损伤位置和不同损伤程度的混凝土复合试件,采用冲击回波法进行损伤识别。研究结果表明:脱空损伤会显著影响弹性波在界面处的传播,基于回波信号分析可识别损伤;弹性波频率主要受激振锤大小的影响,应结合结构易损位置和理论计算选取合适的激振锤;混凝土复合试件的试验厚度值与理论厚度值相差仅为1 cm,测试结果合理,可用于判断脱空损伤程度,但不能确定损伤区域;利用平面成像技术可准确识别轨枕与道床板界面脱空范围,为双块式无砟轨道结构养护维修提供一定参考,试验结果验证了冲击回波法用于双块式轨道层间脱空识别的可行性和合理性。

摘要：为探究层间黏结参数对轨道板与自密实混凝土界面连接性能的影响,建立含内聚力模型的CRTSⅢ型板式无砟轨道有限元仿真模型,分析了温度梯度作用下不同法向和切向黏结参数对层间损伤发展规律的影响.研究结果表明:降低界面刚度和增大断裂能分别对延缓界面损伤萌生和层间脱黏具有一定的效果,但不显著;增大内聚强度可有效控制界面损伤的发展,提高损伤萌生和层间脱黏的起始温度梯度的最大幅度分别为125%和54%;正温度梯度90℃/m作用下,改变法向黏结参数对层间脱黏率影响较小,但增大切向内聚强度和断裂能均可有效减小界面损伤区域,层间脱黏率降低值大于15%.

摘要：为了研究钢弹簧失效对装配式浮置板轨道动力性能的影响,并有效检测钢弹簧在线路运营过程中的服役情况,基于深圳地铁某线钢弹簧浮置板轨道结构,利用ABAQUS软件建立了含有钢弹簧失效的车辆-浮置板轨道垂向耦合动力学有限元模型,探究了单个及组合钢弹簧失效对浮置板轨道动态性能的影响,并提出了基于振动传递率函数和奇异值熵理论的钢弹簧失效检测方法。研究结果表明:车辆垂向加速度对单个或多个钢弹簧失效的敏感度较低;相较跨中位置,浮置板端部发生单个钢弹簧失效对轨道结构的振动响应影响更大;当多个钢弹簧失效时,钢轨和浮置板最大垂向位移较单个钢弹簧失效显著增大,且全部超过相关限值,这将对浮置板轨道结构的稳定性产生较大影响;在钢弹簧失效后,检测点之间振动传递率的最大值及平均值相比于失效前有所减小,并且失效前后的奇异值熵也发生明显变化。本文通过提取各测点垂向加速度响应,结合振动传递率函数的最值、均值及奇异值熵指标的检测方法能较好地反映钢弹簧的失效情况,以期为今后钢弹簧损伤检测的工程应用提供理论指导。

摘要：针对中国铁路轨道系统(CRTS)Ⅲ型板式无砟轨道结构在反复的列车荷载及复杂服役条件下,轨道结构容易产生高周疲劳损伤问题,以自密实混凝土层为研究对象,编写了高周疲劳损伤本构关系的材料子程序,采用全耦合法探究了列车荷载变化、初始劣化、板端离缝对填充层疲劳损伤的影响规律.结果表明:采用全耦合法能够揭示疲劳损伤与结构应力之间的耦合关系,弥补了传统解耦法结构应力不随损伤累积而变的局限性;列车荷载变化及自密实混凝土初始劣化,填充层在服役期内的损伤累积近似服从迈纳(Miner)准则;板端离缝为自密实混凝土层疲劳损伤的主要影响因素;考虑复合因素作用对填充层疲劳损伤的影响,当离缝长度为0.9 m时,疲劳损伤非线性累积,弯拉应力随损伤累积逐渐减小,当离缝长度为1.2 m时,填充层疲劳破坏,应力重分布,减小的弯拉应力向未损伤区域转移.

摘要：无砟轨道在长期服役过程中受到列车荷载和复杂环境的耦合作用,会发生材料性能衰退、结构损伤累积,导致其服役性能逐渐劣化.综合论述中国板式和双块式无砟轨道常见层间损伤的表现形式和产生的原因;总结探地雷达法、冲击回波法及其他局部损伤识别方法在无砟轨道损伤识别中的应用情况,提出结合多种局部损伤识别技术是实现轨道局部损伤精准识别的关键;归纳基于模态参数、无砟道床振动信号及车辆振动信号的整体损伤识别技术,指出须扩充现场损伤检测样本以提高识别方法的泛化能力;详细分析各类识别方法的优势和局限性,为完善中国无砟轨道结构损伤识别技术体系和制定科学合理的维修策略提供指导.

摘要：研究目的:为满足速度120 km/h城市轨道交通快线特殊地段的减振需求,且便于施工、养护维修,提出一种装配式浮置板轨道新结构,基于有限元法和车辆-轨道系统耦合动力学,对该结构进行模态分析、动力指标评价以及减振效果评估,并对比分析不同板长下的影响。研究结论:(1)浮置板板长取3.55 m、4.75 m和5.95 m,其结构基频为12~14 Hz,增加板长会降低固有频率,但对各阶模态振型影响不大;(2)4.75 m和5.95 m浮置板轨道的车辆运行安全性、平稳性及轨道结构稳定性均满足要求,为使各项动力响应指标均满足要求,3.55 m浮置板轨道的钢弹簧支承刚度应大于8.5 MN/m;(3)3.55 m、4.75 m及5.95 m板长对应的分频振级均方根差值分别为14.32 dB、15.49 dB和16.48 dB,浮置板越长,在低频1~5 Hz减振效果越差,但在较高频20~125 Hz减振效果好,更符合城市轨道交通的减振需求,具体结构设计时应结合环评评价结果,根据施工条件和实际减振需求合理选择轨道板类型;(4)针对城市轨道交通特殊减振地段,本研究结论可为装配式浮置板轨道的选型和应用提供理论指导。

摘要：针对常规路基在平原地区和岩溶地区建设中面临占地大、合格填料缺乏、地基处理工程量大及费用高等问题,设计一种具有一定脱空高度的架空式桩板结构路基。为了研究架空式桩板结构路基静动力特性,依托贵南高铁某架空式桩板结构路基试验段工程,开展架空式桩板结构路基静动力特性室内模型试验。试验结果表明:竖向静载作用下,结构应力随荷载值增加呈线性增大,结构整体处于线弹性工作阶段,托梁能一定程度减少应力在承载板中的集中分布。水平静载作用下,结构最大变形量出现在断轨力加载工况,为0.159 mm,换算至原尺模型为1.113 mm,变形量较小,架空式桩板结构路基具有较大的纵横向结构刚度。在1~5 Hz变频动载作用下,结构最大动加速度和动位移响应均出现在2号跨加载工况,承载板及托梁最大动加速度分别为10.10 mm/s^(2)和4.54 mm/s^(2)。结构最大动位移值为0.189 mm,换算至原尺模型为1.323 mm,远小于我国现行高速铁路标准路基竖向动位移控制值3.5 mm。变频动载试验数据显示,架空式桩板结构路基整体未产生异常振动响应现象,反映架空式桩板结构路基在1~5 Hz加载频率范围内不会发生共振。静动力试验结果综合表明,架空式桩板结构路基具有良好的受力与变形协调特性和振动特性。研究成果可为架空式桩板结构路基的推广应用提供支撑。

摘要：为准确预测高速铁路无砟轨道不平顺发展趋势,结合改进粒子群优化算法(IPSO)和长短期记忆网络(LSTM)搭建轨道质量指数(TQI)预测模型(IPSO-LSTM),将轨检车获取的各项轨道不平顺检测数据经过异常值剔除和降噪等预处理,形成TQI时间序列数据,利用标准化处理后的TQI样本开展模型训练和不平顺预测分析,并与其他常用预测方法进行对比。研究结果表明:长短期记忆网络具有记忆历史信息的功能,能较好地预测非线性时间序列的发展趋势。采用IPSO可解决LSTM中隐含层神经元个数和学习速率等超参数难以选取的问题,增强了模型预测性能。针对某高速铁路K5+000~K7+000区段长达4年的轨道不平顺检测数据,IPSO-LSTM模型对TQI的预测精度最高,自回归积分滑动平均模型(ARIMA)次之,BP神经网络和灰色模型相差不大。IPSO-LSTM的平均相对误差和均方根误差分别为0.035和0.135,与ARIMA,BP神经网络和灰色模型相比,其平均相对误差降低22%~45%,均方根误差降低26%~45%,验证了IPSO-LSTM模型用于无砟轨道不平顺预测的有效性。IPSO-LSTM预测模型有望为了解和掌握高铁无砟轨道质量发展提供一种新的技术支撑。

摘要：针对高温高压高产(三高)气井流体诱发油管柱振动失效问题,采用微元法、能量法结合哈密顿原理,考虑了油管自重、井眼轨迹变化、井筒温度压力变化、油套管接触碰撞等因素,建立了三高气井油管柱三维非线性流致振动模型。采用拉格朗日和三次埃尔米特函数离散控制方程,并使用增量形式的Newmark‑β和Newton‑Raphson联合迭代求解离散后的控制方程。根据中国南海三高气井参数,采用相似原理,设计了油管柱流致振动模拟试验装置,测得油管柱振动响应数据,与理论模型计算结果对比,验证了振动模型的正确性。采用实例井参数,分析了油管柱振动特性,结果表明,上部油管三维空间横向振动明显,而中下部油管长时间紧靠于套管壁上发生振动,导致下部油管易发生纵向和横向的磨损,同时油管纵向振动出现混沌现象,且中下部位置油管混沌现象最明显,因此,现场设计人员需重点关注下部油管柱的安全性。

摘要：对表层脱立方相梯度硬质合金的研究成果进行了总结。系统地介绍了化学成分、原料粒度、烧结气氛对表层脱立方相梯度硬质合金微观组织、元素分布和性能的影响,概括了表层脱立方相梯度硬质合金作为涂层基体应用及后续涂层梯度硬质合金刀具切削加工应用,并指出研究表层脱立方相梯度硬质合金表面处理技术是挖掘其应用潜力的重要方向。