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洪涝灾害引起的货物列车脱轨全过程分析被引量：5: 2015年; 基于列车-轨道系统空间振动分析理论,考虑洪涝灾害的影响,建立洪涝灾害条件下列车-轨道系统空间振动分析模型。根据弹性系统动力学总势能不变值原理及形成系统矩阵的"对号入座"法则,建立此系统空间振动矩阵方程。运用列车脱轨能量随机分析理论,提出洪涝灾害条件下列车脱轨全过程计算方法,分别对该条件下直线和曲线路段列车脱轨全过程进行计算和分析。研究结果表明:洪涝灾害引起的货物列车在直线和曲线路段脱轨时转向架摇头角分别为0.20°和0.27°,转向架与钢轨之间的横向相对位移分别为52.8 mm和48.1 mm,相比直线路段,列车在曲线路段更易脱轨。这些研究结果可为研发机械式的列车脱轨报警器提供重要的理论依据和技术参数,进而确保该报警器能在列车脱轨时立即发出报警,使列车及时停车。; 龚凯向俊毛建红余翠英; 关键词：铁道工程洪涝灾害货物列车

重载铁路桥上货物列车脱轨预防措施被引量：4: 2017年; 针对重载铁路常见桥梁结构特点,建立货物列车-轨道-桥梁系统(简称"FTTB系统")空间振动计算模型;按照列车脱轨能量随机分析理论,提出重载铁路FTTB系统横向振动稳定性分析方法。通过算例,计算圆形墩加固前、后FTTB系统横向振动稳定性及其振动响应。研究结果表明:算例中圆形墩加固后FTTB系统抗脱轨能力可提高50%;圆形墩加固前、后FTTB系统横向振动失稳临界车速分别为134.45 km/h和156.99 km/h,容许极限车速分别为107.56 km/h和125.59 km/h;圆形墩加固后货物列车以80 km/h车速过桥时平稳性有保证;与加固前相比,桥梁跨中和墩顶横向位移分别减小54.5%和83.8%。该分析方法能够同时反映货物列车脱轨信息和FTTB系统空间振动特性,可为桥上货物列车脱轨预防措施提供更加全面、科学的评价。; 龚凯向俊毛建红余翠英; 关键词：铁道工程重载铁路货物列车

基于货物列车抗脱轨安全度的重载铁路轨道结构强化措施评价被引量：5: 2020年; 根据重载铁路货物列车?轨道系统(FTT系统)横向振动稳定性分析方法,提出基于货物列车抗脱轨安全度的重载铁路轨道结构强化措施评价方法,分析并量化提高钢轨等级、采用III型轨枕、强化扣件及道床等轨道强化措施对货物列车抗脱轨安全度的影响。研究结果表明:与提高钢轨等级相比,采用III型轨枕对列车抗脱轨能力、临界车速及容许极限车速的影响更大;强化扣件或道床均可大幅度提高列车抗脱轨能力、临界车速及容许极限车速,但当扣件和道床的横向刚度分别大于120 MN/m和15 MN/m时,货物列车抗脱轨安全度提升幅度较小;上述轨道强化措施均能改善行车平稳性,但强化道床对行车平稳性影响较小。轨道强化措施具有提高货物列车抗脱轨安全度的功能,且本文提出的评价方法能够反映列车抗脱轨信息,可为轨道强化措施的评价和制定提供参考。; 龚凯向俊刘林芽; 关键词：铁道工程重载铁路

曲线上货物列车超速引起的脱轨过程分析被引量：6: 2015年; 针对货物列车在曲线上因超速引起的脱轨问题,根据列车-轨道系统空间振动计算模型及列车脱轨能量随机分析理论,采用轮轨位移衔接条件并考虑轮轨"游间"的影响,提出了货物列车超速条件下的脱轨过程计算方法.根据该方法,对不同曲线轨道形位等工况下的货物列车脱轨过程进行了计算,分析了列车脱轨过程中的轮轨接触状态、轮轨相对位置及几何尺寸.研究结果表明,随着曲线半径的增大,在列车脱轨瞬间,转向架摇头角及转向架与钢轨横向相对位移逐渐减小,最大值分别为5.82°和78.1 mm.该结果可为研发机械式的列车脱轨检测装置提供理论依据和基础数据,进而确保该检测装置能在列车脱轨掉道的第一时间检测到位,及时停车.; 龚凯向俊余翠英毛建红; 关键词：铁路轨道列车超速能量随机分析理论

大风灾害引起的货物列车脱轨全过程分析被引量：3: 2015年; 针对货物列车在大风灾害下的安全运行问题,基于列车-轨道系统空间振动计算模型及列车脱轨能量随机分析理论,提出大风灾害下列车脱轨全过程计算方法。以我国常见的大风灾害为对象,计算运营速度下货物列车在8~10级大风环境中的脱轨全过程,对脱轨机理、轮轨几何接触状态及轮轨相对位置进行分析。研究结果表明：大风灾害引起的列车-轨道系统输入能量的增加是导致货物列车脱轨的主要原因;随着风速及车速的增大,系统输入能量随之增加,转向架与钢轨的横向相对位移增大明显,但转向架摇头角变化较小;另外,曲线线路上列车横向振动更加剧烈,其中转向架与钢轨横向相对位移及转向架摇头角均大于直线上的相应值,其最大分别为87.3 mm和4.59°。上述机理及数据可为列车车轮脱轨掉道检测装置提供参考,确保列车在脱轨瞬间及时停车。; 龚凯向俊余翠英毛建红; 关键词：铁路轨道大风灾害能量随机分析理论

双块式无砟轨道离缝对高速行车安全性影响及维修标准研究被引量：12: 2019年; 为研究大范围的双块式无砟轨道离缝对高速行车安全性的影响及其伤损等级评定,基于列车脱轨能量随机分析理论,提出一种无砟轨道典型病害的动力影响评估方法。建立含离缝的高速列车-双块式无砟轨道系统损伤模型,分析不同程度的离缝和车速对此系统横向振动稳定性及其振动响应的影响。研究结果表明:离缝条件下的列车抗脱轨系数随着车速提高而逐渐下降,当车速350km/h和脱空长度5m时,抗脱轨系数1.908,列车安全运行有保障;离缝宽度和长度增加引起车轨系统振动响应增加;车速300km/h及以下,离缝长度不超过5.0m,宽度在1.0~2.0mm时,伤损评定Ⅰ级,维修标准建议Ⅰ级;离缝宽度在2.0mm以上,伤损评定Ⅱ级,维修标准建议Ⅱ级。上述机理和数据可为双块式无砟轨道离缝维修标准制定提供参考。; 余翠英向俊向俊袁铖杨海明; 关键词：双块式无砟轨道高速列车安全性能量随机分析理论

地震引起的货物列车脱轨全过程计算被引量：6: 2016年; 为确保地震作用下货物列车在脱轨瞬间及时停车,建立地震作用下列车-轨道系统空间振动计算模型,并提出地震作用下列车脱轨全过程计算方法;以9~10级地震烈度下的强震为研究对象,分别计算货物列车以不同车速在直线和曲线线路上的脱轨全过程,分析轮轨几何接触状态及其相对位置.结果表明：地震烈度及车速对转向架与钢轨横向相对位移影响明显,而对转向架摇头角影响较小;曲线轨道对转向架与钢轨横向相对位移、转向架摇头角影响均较大;转向架与钢轨横向相对位移及转向架摇头角最大值分别为155 mm和4.6°.这些数据可为列车脱轨检测装置的研发提供参考.; 龚凯向俊毛建红余翠英; 关键词：铁道工程地震

路基不均匀沉降下无砟轨道受力与变形传递规律及其影响被引量：22: 2019年; 针对路基上CRTSⅠ和CRTSⅡ型板式无砟轨道的结构特点,分别建立了相应的有限元模型,研究了路基不均匀沉降作用下不同板式无砟轨道受力与变形的传递规律及其影响。分析结果表明:路基不均匀沉降发生后,上部轨道结构的垂向变形具有一定跟随性,变形与沉降曲线相近但不完全重合;底座板伸缩缝的存在对轨道结构的受力和变形有较大影响,在20 mm/20 m沉降条件下,CRTSⅠ、CRTSⅡ型板的垂向位移分别达沉降幅值的90%和60%,相对CRTSⅠ型板而言,沉降对CRTSⅡ型板的垂向位移影响较小,但后者更易形成较大范围的离缝,离缝长度达6.52 m,为CRTSⅠ型板离缝长度的1.92倍;当沉降幅值位于底座板中心时,离缝主要集中在伸缩缝、沉降端部和沉降中心,但当沉降幅值位于伸缩缝处时,离缝主要集中在伸缩缝两侧和沉降端部;沉降波长或幅值改变时,会导致最大离缝位置出现偏移;在路基不均匀沉降作用下,CRTSⅠ型板的底座板纵向最大拉应力均大于轨道板的纵向最大拉应力,而CRTSⅡ型板的情形则相反;从混凝土强度考虑,CRTSⅠ型板沉降控制标准应以底座板的拉应力控制为主,而CRTSⅡ型板应以轨道板和底座板的拉应力综合控制。; 向俊林士财余翠英袁铖苏玮; 关键词：铁道工程无砟轨道不均匀沉降受力特性

列车-轨道(桥梁)时变系统横向振动稳定性与失稳临界车速分析方法被引量：8: 2011年; 基于不明原因列车脱轨机理与运动系统平衡状态稳定性分析的能量增量准则,提出了列车-轨道(桥梁)时变系统横向振动稳定性与失稳临界车速分析方法,确定了系统横向振动最大输入能量及其增量,计算了系统横向振动极限抗力做功及其增量,建立了系统横向振动稳定性评判准则,计算了系统横向振动失稳临界车速。通过算例,计算了高速列车-无砟轨道时变系统横向振动稳定性及控制高速列车安全运行的指标。计算结果表明:高速列车-无砟轨道时变系统横向振动的失稳临界车速为647.3 km.h-1,容许极限车速为517.84 km.h-1,抗脱轨安全度为1.85,因此,高速列车以350 km.h-1的车速在无砟轨道上运行是安全的。; 向俊曾庆元; 关键词：铁道工程临界车速

道床板上拱对高速列车-双块式无砟轨道系统振动响应影响被引量：4: 2018年; 为研究道床板上拱对无砟轨道结构性能和行车品质的影响,建立含道床板上拱的列车-轨道系统振动分析伤损模型,编制FORTRAN计算程序并进行模型验证。基于车轨系统空间振动分析理论,分别计算4种道床板上拱类型的双块式无砟轨道在高速列车作用下的空间振动响应,分析比较此系统振动响应随道床板上拱类型,不平顺幅值及车速的影响规律,并对道床板上拱伤损评级。研究结果表明:各种道床板上拱类型的车轨系统动力响应均随运行速度和不平顺幅值的提升而增大。速度相同时,考虑了复合不平顺和离缝的上拱类型4的车轨系统振动响应最大,而仅考虑高低不平顺的上拱类型1的车轨系统振动响应最小。车速300 km/h时,高程偏差为11 mm的道床板上拱类型1引起的车体垂向振动加速度、轮轨作用力,脱轨系数和轮重减载率峰值分别为0.918 m/s2,100.740 k N,0.305和0.255;而类型4依次为2.037 m/s2,185.219 k N,12.503和1.727。上述机理和数据可为道床板上拱伤损评级提供参考。; 余翠英向俊毛建红; 关键词：高速铁路双块式无砟轨道道床板高速列车

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国家教育部博士点基金(20100162110022)

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机构

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