重载机车车轮不圆演变规律及动态影响

针对六轴重载机车存在的车轮不圆顺伤损问题,开展了一个镟轮周期内的不圆顺现场跟踪测试,分析了车轮不圆顺随运行里程的演变规律及谐波分布特征.建立了重载机车-轨道纵垂耦合动力学模型,以不圆顺作为激扰输入,研究了不圆顺演变对机车轮轨动态相互作用的影响.结果表明,三轴转向架端部轮对不圆顺发展速率比中间轮对更快,运营至17×10~4km时,车轮径向偏差幅值最大接近0.9 mm, 1～3, 6～8阶谐波是车轮不圆顺的主要构成.不圆顺极易引起较大的轮轨垂向冲击振动和轮重减载现象,诱发轮轨高应力接触状态,不利于机车牵引性能的稳定发挥,尤以7阶谐波影响最为显著.运营里程超过10×10~4km时,建议进行车轮不圆检修.     

高速铁路多边形车轮通过钢轨焊接区的轮轨动力特性分析

车轮多边形磨耗和钢轨焊缝是轮轨界面重要的激振源,会加剧轮轨动力相互作用,严重时将威胁行车安全.既有研究主要关注单一激励作用下的轮轨动力响应,而多边形车轮通过钢轨焊接区普遍存在,对于两种激励叠加作用下的轮轨动力特性的研究尚不充分.基于此,本文采用高速车辆-板式轨道垂向耦合动力学模型,研究多边形车轮通过钢轨焊接区的轮轨动力响应特征,分析高速行车条件下车轮多边形阶数和波深对钢轨焊接区轮轨动力响应的影响规律.分析结果表明:车轮多边形不平顺变化率最大点与叠合型焊缝不平顺变化率最大点重合时,引起的轮轨动力响应波动幅值最大.多边形车轮通过钢轨焊接区时,在车轮多边形和焊缝不平顺的叠加作用下,产生了更明显的轮轨冲击效应,轮轨垂向力、轮重减载率、轮对垂向振动加速度、扣件力以及钢轨垂向振动加速度均显著增大,而对车体垂向加速度影响较小.高速行车条件下,轮轨垂向动力响应最大值整体上随着车轮多边形阶数和波深的增加而增大,在钢轨焊接区易出现轮轨瞬时脱离现象.     

基于轮轨多点接触的浮置板轨道钢轨波磨安全限值分析

地铁线路中钢轨产生的波磨,会使轮轨相互作用恶化,危害车辆及轨道的使用寿命,进而导致养护工作量和维修费用的增加,甚至影响列车运行安全性.确定钢轨波磨安全限值并及时打磨是消除钢轨波磨危害的有效手段.为了确定浮置板轨道钢轨波磨安全限值,基于车辆-轨道耦合动力学理论建立车辆-浮置板轨道耦合动力学模型分析钢轨波磨对车辆-轨道耦合系统的动力学影响,并从车辆运行安全性、运行平稳性和车-轨动态作用性能3个方面考量,提出地铁浮置板轨道线路钢轨波磨的限值.为了更准确地描述轮轨相互作用,所建立的车辆-浮置板轨道耦合动力学模型采用了改进的Kik-Piotrowski方法以考虑轮轨多点非Hertiz接触.研究结果表明,钢轨波磨的出现会使得轮轨相互作用明显恶化,特别是波长小于75 mm的钢轨磨耗;随着钢轨波磨的波长减小、波深加大,轮轨垂向力、轮轨横向力以及脱轨系数、轮重减载率等评价指标都呈现恶化的趋势;其中轮重减载率受波长波深的影响最明显,在一定波长下,随着波深的增加,轮重减载率也最先超出安全限值.当列车运行速度为80 km/h时,波长为0.05 m左右的钢轨波磨的波深应控制在0.2 mm以下,波深为0.1 mm左右的钢轨波磨的波长应控制在30 mm以上.     

高速铁路的安全运行

提速后列车运行速度250 km/h 据了解,提速后的列车最高运行速度将达200 km/h,部分区段速甚至达到250 km/h.列车以200 km/h的速度运行,也就是说列车距行人500 m时,只需9 s就可到达面前.     

高速铁路的安全运行

提速后列车运行速度250km/h据了解,提速后的列车最高运行速度将达200km/h,部分区段速甚至达到250km/h。列车以200km/h的速度运行,也就是说列车距行人500m时,只需9s就可到达面前。另外，高速运行的列车会产生强大的空气吸力，行人在铁路上坐卧、行走、逗留或随意翻越护墙，不仅会危及自身生命安全，还会给铁路行车安全和他人生命财产安全造成严重威胁。     

高速轮轨系统动力学研究体系及其系统建模

随着列车运行速度的提高, 列车与线路、接触网等固定设备的相互作用加剧, 而且受到气流的强烈作用, 传统的车辆系统动力学研究方法已经无法精确描述高速列车的运动特征. 提出开展高速轮轨系统动力学研究, 总结分析了高速轮轨系统动力学的研究体系, 建立了考虑线路、列车、弓网和气流耦合的高速轮轨系统动力学模型, 并具体给出了各子系统的运动方程和各子系统之间的耦合关系式. 在此基础上, 建立考虑广义失效模型的高速轮轨系统动力学模型和服役仿真体系, 从而拓展了现有车辆系统动力学研究的范围和作用.     

车轮扁疤冲击下重载机车齿轮传动系统动态特性分析

利用基于车辆-轨道耦合动力学与齿轮动力学理论建立的考虑齿轮传动系统动态耦合效应的机车-轨道耦合动力学模型,同时考虑车轮扁疤冲击激励和齿轮传动时变啮合刚度激励,仿真分析了机车以60 km/h的速度匀速运行时不同尺寸车轮扁疤诱发的附加轮轨冲击力,研究了扁疤尺寸对重载机车齿轮传动系统动态性能的影响.结果表明:(1)新扁疤长度的不断增大,齿轮副的啮合力和动态传递误差(dynamic transmission error, DTE)的最大值随之增大,特别是当新扁疤长度超过60 mm时,啮合力和DTE的最大值急剧增大;(2)旧扁疤深度一定时,轮轨力最大值随扁疤长度的增大而逐渐减小,啮合力和DTE的最大值变化趋势与轮轨力最大值的变化趋势基本一致;(3)当旧扁疤长度一定时,轮轨力最大值随扁疤深度的增加而逐渐增大;当扁疤深度超过0.5 mm后,轮轨力最大值增长速率减缓,而啮合力和DTE的最大值增长速率反而增大.本文研究工作对铁路机车齿轮副的设计参数选取、动态特性评估、疲劳寿命估算以及轮对维护具有一定的理论参考价值.     

从北京到上海10分钟

一辆镶有红边、流线型的白色列车在轨道上启动,当火车加速到100 km/h的刹那间,整辆列车竟然升离路轨,在离轨面30 cm处继续向前加速行驶,此时滑行速度已超过500 km/h,但火车行驶十分平稳,没有震动,更没有废气和噪声.这便是日本和德国制成的超导磁悬浮列车试验时的情景.     

世界先进国家的高速铁路概况

日本高速铁路概况 日本是世界上第一个建成、使用高速铁路的国家。1964年10月1日东海道新干线正式开通营业,高速列车运行速度达到210km/h。1971年日本国会审议并通过《全国铁道新干线建设法》，掀起了高速铁路建设的浪潮。1975年山阳新干线通车营业，列车最高速度为270km／h；1985年东北新干线通车营业，列车最高速度为240km／h；1997年长野新干线通车营业，列车最高速度为260km／h。     

青藏高原东部P波速度结构及其对高原隆升的启示

利用青藏高原东部的高密度流动台站数据和位于研究区范围内固定台站的同期数据,采用远震体波走时层析成像的方法,反演获得了青藏高原东部及其周边高分辨的壳幔P波速度异常结构,结果显示:研究区的速度异常主要集中在地壳及上地幔顶部.高原内部强烈变形的区域存在深达200 km左右的低速异常,而高原周边克拉通性质的块体下方存在深达200~300 km的高速异常,高、低速异常和构造块体有较好的对应关系.在400 km以下区域,速度异常的幅值和范围都很小,可认为其速度值与全球平均模型一致,不存在明显的高速俯冲物质和低速地幔上涌物质.青藏高原东部的隆升成因主要由浅部的低强度岩石圈变形所导致,由于同时受到印度板块推挤和周边刚性块体的制约,青藏高原下方低强度岩石圈的水平缩短吸收印度板块的推挤作用,垂直向伸展导致高原隆升.     

结构阻尼比对高速列车作用下桥梁动态响应的影响

车桥动态响应问题随着越来越多动车组的运行日益受到工程界的关注.通过有限元分析软件建立桥梁有限元模型,以移动质量模拟车辆,对不同工况下高速行驶的列车与简支桥梁的动力响应进行了研究和比较,得出了阻尼比对桥梁震动的影响.     

天山和塔里木盆山接合部地壳上地幔速度结构研究

通过在天山地区布设宽频带数字流动台阵, 利用观测获得的远震体波波形资料, 采用接收函数方法, 得到天山造山带和塔里木盆地北缘结合部0~80 km深度范围的二维S波速度剖面. 研究结果表明: 研究区域的地壳上地幔速度结构存在显著的垂向和横向变化, 垂向速度结构存在4个速度界面, 其中结晶地壳可分为上中下三部分, 中上地壳内普遍存在低速层. Moho界面深度变化范围在42~52 km, 在剖面北端存在4~6 km错动, 北深南浅, 显示出向北俯冲的态势, 推测为塔里木向天山下俯冲的前沿. Moho界面在塔里木盆地北缘表现为一级速度间断面, 库尔勒以北主要表现为速度梯度带. 通过地壳上地幔精细速度结构和深部盆山接触变形关系研究, 揭示了天山-塔里木盆山接合部南北向挤压变形增厚的动力学特征, 为建立盆山耦合大陆动力学模型提供基础依据.     

高速铁路高速道岔精调工艺探讨

高速道岔精调是道岔精度控制的关键环节,高速道岔精调质量决定高速列车运行的安全性、平顺性、舒适性.京津、武广、郑西等高速铁路无砟轨道建设实践表明,高速道岔施工精度无法满足高速列车安全、平稳、舒适、高速的运行要求,必须在联调联试之前及联调联试期间进行全面的轨道检测和精调.     

结构阻尼比对高速列车作用下桥梁动态响应的影响

车桥动态响应问题随着越来越多动车组的运行日益受到工程界的关注。通过有限元分析软件建立桥梁有限元模型,以移动质量模拟车辆,对不同工况下高速行驶的列车与简支桥梁的动力响应进行了研究和比较,得出了阻尼比对桥梁震动的影响。     

下扬子地壳P波速度结构: 符离集-奉贤地震测深剖面再解释

利用适于地壳速度结构重建的有限差分反演技术和RayInvr技术, 解释了下扬子地区符离集-奉贤地震测深剖面密集的宽角反射/折射地震资料, 重建研究区地壳上地幔顶部P波速度结构. 该剖面速度模型在纵向上大致可分上地壳、中地壳和下地壳三部分, 横向上可划分为6个块体. 研究区速度分布符合稳定地台的速度结构特征. 上地壳总厚度10.5~13.0 km, 速度横向变化剧烈, 底部速度可达到6.2 km·s^-1. 中地壳下部及下地壳上部速度分布横向不均匀性显著. 中地壳上部和下部、下地壳及上地幔顶部的P波速度值度值分别在5.9~6.2, 6.3~6.4, 6.6~7.0和8.06~8.30 km·s^-1左右. 莫霍界面深度为30~36 km. 郯庐断裂带域两侧中上地壳速度结构明显不同, 而下地壳未见明显的速度异常和界面形态异常显示. 推测郯庐断裂嘉山段在中生代曾经切割整个地壳, 后由于造山带伸展及壳内均衡作用等, 使得断裂特征在弹性中上地壳中得以保留, 而在粘塑性下地壳中的断裂迹象则逐渐消失. 镇江附近5级以上地震与延伸至下地壳的深大断裂有关, 其地震成因可能是来自岩石圈的能量容易沿深大断裂传输至中上地壳, 在构造有利的位置积聚, 最终诱发地震.     

鲁棒的高速物理随机数发生器

基于宽带混沌激光作为物理熵源, 提出一个性能稳定的高速物理随机数发生器实现方案. 利用差分比较器对宽带混沌信号延迟作差, 再经由时钟控制的触发器进行采样保持以及后续异或处理, 实验获得了速率为1.44 Gbit/s 的随机数. 该方案免去了精确的阈值电压调节过程, 利用差分比较纠正了混沌幅值概率密度分布的偏差, 使混沌幅值分布的中值偏斜度系数为γ= 1.5×10^-6. 此实验系统可抗外界波动信号的干扰, 能够连续稳定工作至少12 h.     

高速电脑列车

美国一家公司的工程师们目前正在试验一种高速、廉价,并能直达终点的城市交通工具——电脑列车。这种新型列车将于今年年底在爱达荷州投入使用。电脑列车是一种结合了英国轻轨列车和法国高速列车特点的混合型交通工具。整个运输系统由数百辆小型列车组成,每辆车长为11.6米,重量不超过4536公斤。电脑列车在高架轨道上行驶,其运行完全由电脑控制,其动力由两台电动机提供,电源来自地面路轨。列车的设计时速高达241公里,一列电脑列车每小时可运输乘客9000名。列     

塔里木盆地北缘的深部结构

拜城-大柴旦人工地震宽角反射/折射剖面穿过了塔里木盆地北缘的库车坳陷和塔北隆起两个构造单元. 利用该剖面上的拜城、库车、轮台和库尔勒4个爆炸点的地震资料, 通过二维横向非均匀介质条件下的射线追踪与理论地震图计算, 获得了塔里木盆地北缘地壳与上地幔顶部的二维速度结构与构造. 结果表明, 库车坳陷与塔北隆起的地壳分层具有统一性, 但界面深度、地壳厚度以及速度分布沿剖面变化明显, 其中地壳厚度的变化主要体现在中地壳与下地壳. 在库车坳陷的拜城以及塔北隆起的轮台爆炸点附近莫霍面抬升, 使地壳分别减薄为42和47 km. 地壳最厚处是库车坳陷与塔北隆起的转换部位, 地壳厚度达52 km. 此处的上、下地壳内分别发育壳内速度异常体, 其中上地壳表现为高速异常, 下地壳发育低速异常体, 它们几乎分布在同一垂线上, 相应位置的盖层较厚. 根据地壳的速度结构与构造, 可将剖面划分为库车坳陷、塔北隆起和两者之间的过渡带3个部分, 每一部分都有自己独特的速度变化特点、基底结构形式和深浅部构造关系. 塔里木盆地北缘地壳与上地幔顶部速度结构与构造在东西向的差异可能意味着塔里木盆地向天山造山带俯冲消减的速度和强度的不同, 引起天山造山带的构造分段.     

重载机车与102车钩系统的相互作用关系

针对某型重载机车与102型车钩,对102型车钩在直线与曲线上的稳钩机理及其与重载机车的相互作用关系进行了理论分析,并运用建立的双机重联动力学模型,计算分析了重载机车与102车钩系统在直线、曲线上的动态运行性能.结果表明:在直线上,当纵向压钩力增加时,车钩挡肩能够限制车钩偏转,维持机车-车钩系统的稳定,使得机车车体与转向架相对位移以及轮轴横向力基本保持不变;在曲线上,连挂车钩后端处车体与车钩的相对转角大于前端,将造成连挂车钩后端挡肩先与前从板发生接触,而前端仍处在自由角范围内,且曲线半径越小,使连挂车钩后端前从板达到临界转动状态的纵向压钩力越大.机车通过400, 800 m半径曲线时,随着纵向压钩力的增加,连挂车钩后端处轮轴横向力随之增大,而前端处轮轴横向力随之减小;机车通过300 m半径曲线时,机车车体与前转向架二系止挡发生刚性接触,随着纵向压钩力的增加,连挂车钩后端处轮轴横向力明显增大,而前端处轮轴横向力基本保持不变.     

解析头文字“D” 动车组

在第六次大面积提速中,中国铁路以掌握核心技术为目标,积极推进原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新,在8个方面共取得技术创新成果26项,基本掌握了既有线路速度200km/h及以上提速改造的成套技术,其中一些技术达到了世界先进水平。在对提速干线的线桥涵隧、通信信号、牵引供电、调度指挥等行车设备进行了大面积更新改造和技术创新的同时，按照“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”的总体思路，引进国外动车组先进技术，消化吸收再创新，生产出了速度在200km／h及以上的国产动车组，而这些动车组的国产化率达到70％以上。