摘要：研究目的:作为铁路轨道随机不平顺状态的宏观体现,轨道不平顺功率谱密度函数是分析和评价轨道平顺状态和指导轨道养护维修的有效手段,也是设计和评估机车车辆、轨道、桥梁等结构物动力性能的重要输入激励,对于轨道不平顺谱的研究一直受到国内外铁路研究和管理机构的高度重视。研究结论:(1)本文对国内外典型轨道谱的拟合公式及参数、波长范围及适用的速度等级进行了细致地回顾和总结,在此基础上,指出了我国在轨道不平顺谱研究方面的不足以及应当进一步重点研究的问题;(2)通过补充典型线路轨道谱标准的制定,扩展轨道谱覆盖的波长范围,尤其是高速铁路1 m以下高低短波谱,可使我国建立较为完善的轨道谱标准体系;(3)利用轨道谱研究轨道不平顺在频域的演变规律及相应的轨道谱限值,对于线路几何状态养护维修以及轨道随机不平顺幅值和谱限值的合理制定均有重要工程价值。

摘要：轨撑是铁路曲线和长大坡度地段的重要轨道加强部件之一。经现场调研,既有轨撑结构存在局部刚度不均匀、调整性差、类型多等问题。既有结构的刚度不均匀会导致部分扣件不起横向支撑作用,给轨道带来较大的冲击,造成轨道状态恶劣,而调整性差则引起轨撑与轨腰间离缝、不密贴,长期使用会对轨枕和钢轨带来伤损,不利于工务运营维修。结合重载铁路、客货共线及其他铁路现场使用的需求,研制了50,60,75 kg/m专线系列钢轨用弹性轨撑,采用整体式结构,轨撑与轨腰完全贴合,增大接触面,提升抗横向性能。轨撑侧面镶嵌(硫化)弹性橡胶或聚氨酯材料,避免和钢轨硬接触,适当释放位移保证弹性,减轻轨撑抵靠钢轨轨腰带来的磨耗和伤损问题。采用有限元方法建立弹性轨撑实体模型,理论分析弹性轨撑方案受力规律,确定合理的技术参数。另制定弹性轨撑组装试验测试方法和技术要求,相同条件下与国铁弹条Ⅱ型扣件进行室内对比试验,经测试各项指标均达到预期效果,性能安全可靠。为验证弹性轨撑的实际应用效果,选取曲线半径为400 m的小半径曲线段进行现场试铺并进行观测,相关数据表明弹性轨撑能有效抵抗钢轨承受的异常横向荷载,轨距变化率小,达到设计要求,可保证列车安全运行,具有良好的推广应用价值。

摘要：为改进传统轨道设计方法、保证计算过程的规范性、数据的准确性及图形文档的统一性,利用先进的计算机技术开发完成了铁路轨道综合设计管理系统,解决了轨道设计中的工程量计算、施工图绘制、应用文档发布等问题,实现了轨道设计的全过程标准化、参数化和自动化设计。

摘要：现有的铁路轨道监测主要采用电类传感技术,易受电磁场、外界环境的影响,存在着安全的隐患。因此,采用基于全同弱光纤光栅(wFBG)阵列的铁路轨道应变在线监测技术,用于实时监测轨道的占用情况。通过有限元模拟仿真设计出能感测铁路应变的传感器结构,研究了传感器的封装技术。通过检测wFBG波长漂移得到应变信号从而实现高灵敏度应变测量。采用全同wFBG阵列对传感器和系统进行了实验室和现场实验研究。结果表明:该传感结构可以实现较小的光学损耗,并且能够保证传感器的灵敏度达到3.4 pm/με,线性度达到0.997 82,迟滞误差达到0.8%。该铁路轨道在线监测系统可以满足铁路运行管理的实际需要。

摘要：为解决铁路工程专业间协同设计难度大、专业内构件关系复杂多样、信息模型难以跨阶段应用等诸多问题,阐述了BIM技术在轨道工程领域取得的研究成果,通过构建专业接口实现模型、线路计算模型、轨道结构参照关系模型,将轨道结构设计流程进行数字化表达,依托Bentley平台OpenRail Designer基础软件,研发了“以模型为载体、以数据来驱动”的铁路轨道正向设计系统,系统包含项目设置、数据管理、接口设计、轨道设计、轨道建模、模型应用和拓展应用等七大模块。研究结果表明:该系统实现了上下序专业间的模型级协同设计及轨道结构的参数化建模,软件使用流程契合轨道设计工作流程,轨道信息模型为设计、施工、运维等项目阶段的应用提供信息载体,大幅提高了轨道设计的质量和效率。

摘要：东南亚国家尚未建立本地的高速铁路标准体系,印尼雅万高铁、泰国曼谷至呵叻高铁等“一带一路”合作项目所在国均以中国高铁的技术标准为基础开展建设,由于国情不同,中国高速铁路标准无法直接套用在东南亚高速铁路项目中。依托印尼雅万高铁、泰国曼谷至呵叻高铁项目具体案例,从主要设计原则、工程材料、钢轨定尺、轨道结构选型、预制轨道板、无缝线路几个方面内容进行研究,分析中国高速铁路轨道设计标准在东南亚地区的适应性。主要结论如下:(1)钢筋、混凝土可采用当地材料,需对比强度、化学元素含量等特性,合理选择;(2)东南亚国家地区的钢轨一般从中国进口,因此定尺长需考虑港口吊装基础设施、既有海运条件、境外公路和铁路运输等影响因素,建议采用50 m轨;(3)结合当地气候条件,从经济性角度考虑合理优化无砟轨道结构,可采用普通钢筋混凝土轨道板;(4)中国跨区间无缝线路技术完全能适应东南亚地区线路条件。

摘要：在保障列车行车安全的前提下提高维修效率和减少经济开支具有重要意义。为此,利用综合轨道检测车检测的历史轨道不平顺动态检测数据TQI值进行科学合理的分析,建立一种基于数据选择向量的非等时距灰色模型和神经网络理论相结合的预测方法,对实际线路轨道不平顺值进行预测,相对误差分别为2.63%、2.516%和2.025%。将预测模型应用在年度轨道状态最优综合维修计划的编排中,以养护维修时间和维修地点为决策变量,以年度轨道不平顺平均值最小为目标函数,在考虑了一系列约束函数的情况下,建立了利用遗传算法求解最优解的辅助决策模型。实验结果表明,该方法提高了预测精度,具有较好的实用性,能够快速地编排出线路的年度养护计划。

摘要：通过对现场测量过程的分析以及温度对轨距和超高测量结果的影响试验,得出影响现场测量结果准确性的主要因素有测量现场复杂环境、测量仪器的准确度、测量人员操作不规范、测量仪器选择错误等。可通过选用经过专业计量实验室校准或者检定的测量仪器、对测量结果进行修正、优化测量仪器的设计、选择适宜的测量时段等,减小测量仪器和环境因素对测量结果的不利影响;通过提高测量人员技术水平、规范测量过程等方法,消除人为因素导致的测量误差。采用大数据技术对测量数据间的关联及变化规律进行分析,进而预测线路未来状态,有利于实现线路维修从周期修转变到状态修。

摘要：梳理了注塑模具的研究现状并设计了铁路轨道高分子材料部件模具的随形冷却流道。采用选区激光熔化技术完成随形冷却流道的增材制造和无支撑流道的工艺参数优化,当下表面填充的激光速度为2 000 mm/s、激光功率为120 W,下表面轮廓的激光速度为800 mm/s、激光功率为150 W时,能够提升流道内壁的成型效果和表面质量。通过对随形冷却流道的尺寸精度检测及力学性能试验,流道位置精度可达99%,直径精度可达98%,圆度为0.089 mm,平行于基板方向的抗拉强度为1 270 MPa,垂直于基板方向抗拉强度为1 040 MPa,硬度平均值为39.2 HRC。铁路轨道部件注塑模具随形冷却流道的尺寸精度及强度满足要求,可用于模具后续研究。

摘要：曲线啸叫是轮轨切向黏滑接触、轮轨动力学和通过曲线时车辆运行状态的综合结果。为综合研究曲线啸叫的影响因素,基于整车车辆多体动力学,并采用改进的轮轨接触力计算方法,建立了曲线啸叫时域模型。在接触力计算中,使用了离散接触模型,为引入下落摩擦机理,在切向力计算中使用迭代方法确定摩擦系数和接触力,使用模态叠加法计算车轮振动响应,采用无限元方法计算车轮声辐射。研究不同曲线半径和通过速度下,曲线段轮轨间接触力的变化及接触区的黏着-滑动状态,对车轮振动特性进行分析,并研究了车轮声学响应。研究发现,在下落摩擦和整车车辆运动状态的共同作用下会出现啸叫现象;曲线段轮轨间的法向力和切向力均会出现振荡,接触区呈现黏滑振荡状态;车轮振动速度谱的峰值频率与车轮特征模态相近,车轮轴向和径向模态的高幅振动是高频啸叫的原因之一。啸叫现象主要出现在前轮上,相同工况下,前后轮声压级相差近20 dB,车辆速度和曲线半径对啸叫程度有明显影响,当车辆的曲线通过速度为60 km/h时,小曲线半径会出现严重啸叫现象;当曲线半径由200 m增大到400 m时,最大声压级降低34 dB;曲线通过速度由60 km/h降至40 km/h时,最大声压级下降13 dB。