基于动态短弦的无砟轨道板周期性不平顺管理标准
发布时间：2021-11-05 23:39
在分析我国高速铁路普遍采用的板式无砟轨道周期性不平顺几何特征的基础上,针对目前管理标准采用单一阈值卡控轨道不平顺幅值、忽略周期性不平顺等短波不平顺成分的现状,基于弦测法传递函数选择合理弦长;建立验证动力学仿真模型,分析周期性不平顺弦测值变化对车辆动力学性能的影响,提出轨道板周期性不平顺管理标准,并进行实例验证。结果表明:轨道板变形引起的周期性不平顺的波长范围集中在4～7 m;按一定弦长重新输出的动态轨道高低不平顺检测数据与静态弦测结果吻合良好,可替代静态弦测,提高现场检测效率;5 m弦测法的有效检测波段为3～10 m,能涵盖周期性不平顺的波长范围,因此采用5 m弦测量更为合理;基于5 m弦正矢的周期性不平顺4级管理标准,即200～250 km·h-1速度等级下Ⅰ至Ⅳ级分别为5,6,9和12mm,250～350 km·h-1速度等级下Ⅰ至Ⅳ级分别为3,4,6和9 mm;按照提出的管理标准能够有效识别轨道板变形病害所在里程,可为高速铁路检测标准的制定和现场养修工作提供理论依据和指导。
【文章来源】：中国铁道科学. 2020,41(06)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
自开通起CRTSⅡ型轨道板变形引起的高低不平顺幅值变化趋势
CRTSⅠ，CRTSⅡ和CRTSⅢ型3种板式无砟轨道的周期性高低不平顺幅值累计分布曲线如图3所示。从图3可以看出：3种型号轨道板周期性高低不平顺幅值均小于TB/T 3355—2014《轨道几何状态动态检测及评定》中高铁动态检测管理值的I级标准值，其中最大幅值出现在CRTS I型轨道板上，为4 mm;CRTSⅢ型板式无砟轨道由于应用时间较短，其周期性高低不平顺幅值普遍小于CRTS I型和CRTSⅡ型板式无砟轨道。轨道不平顺频谱是表征轨道随机不平顺的有效手段，能够同时反映轨道不平顺的波长和幅值特性，是诊断和综合评判轨道平顺性的主要指标。当轨道不平顺在频域内存在尖峰时，表明轨道不平顺存在周期性成分。因此利用轨道高低不平顺频谱，就可以更准确地分析不同轨道板变形的波长频率成分。进行轨道不平顺频谱分析，最常用的就是对时域信号进行快速傅里叶变换（FFT）。设x(n)为有限长的轨道不平顺序列，其长度为N，则傅里叶变换公式为
目前我国综合检测列车检测原理基于惯性基准法，运用空间曲线评判轨道不平顺，最大截止波长共有3个标准，分别为42,70和120 m。统计分析各型板式无砟轨道的不平顺截止波长与幅值关系如图6—图8所示。从图6—图8可以看出：随着截止波长的增大，轨道不平顺幅值随之增大，因此采用单一的阈值进行卡控，将会忽略轨道板变形引起的周期性不平顺成分，不能识别出存在轨道板病害的区段。图5 同区段车体垂向振动加速度频谱
【参考文献】：
期刊论文
[1]运营期高速铁路轨道长波不平顺静态测量方法及控制标准[J]. 杨飞,赵文博,高芒芒,孙加林. 中国铁道科学. 2020(03)
[2]普速铁路轨道三角坑管理标准探讨[J]. 杨飞,陈东生,李国龙,赵文博. 铁道建筑. 2019(08)
[3]高速铁路大跨度桥梁基于服役状态的健康监测指标研究[J]. 高芒芒,赵会东,许兆军. 中国铁路. 2019(01)
[4]无砟轨道长波高低不平顺管理标准的研究[J]. 田新宇,高亮,杨飞,辛涛. 铁道工程学报. 2018(03)
[5]滑动标准差在轨道几何区段状态评价中的应用[J]. 杨飞,赵钢,尤明熙,刘维桢. 铁道标准设计. 2017(12)
[6]轨道高低不平顺敏感波长的分布特征及其影响因素的研究[J]. 徐金辉,王平,汪力,肖杰灵. 铁道学报. 2015(07)
[7]高速铁路轨道不平顺管理标准的对比分析[J]. 田国英,高建敏,翟婉明. 铁道学报. 2015(03)
[8]高速行车条件下轨道几何不平顺敏感波长研究[J]. 高建敏,翟婉明,王开云. 铁道学报. 2012(07)
本文编号：3478729
【文章来源】：中国铁道科学. 2020,41(06)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
自开通起CRTSⅡ型轨道板变形引起的高低不平顺幅值变化趋势
CRTSⅠ，CRTSⅡ和CRTSⅢ型3种板式无砟轨道的周期性高低不平顺幅值累计分布曲线如图3所示。从图3可以看出：3种型号轨道板周期性高低不平顺幅值均小于TB/T 3355—2014《轨道几何状态动态检测及评定》中高铁动态检测管理值的I级标准值，其中最大幅值出现在CRTS I型轨道板上，为4 mm;CRTSⅢ型板式无砟轨道由于应用时间较短，其周期性高低不平顺幅值普遍小于CRTS I型和CRTSⅡ型板式无砟轨道。轨道不平顺频谱是表征轨道随机不平顺的有效手段，能够同时反映轨道不平顺的波长和幅值特性，是诊断和综合评判轨道平顺性的主要指标。当轨道不平顺在频域内存在尖峰时，表明轨道不平顺存在周期性成分。因此利用轨道高低不平顺频谱，就可以更准确地分析不同轨道板变形的波长频率成分。进行轨道不平顺频谱分析，最常用的就是对时域信号进行快速傅里叶变换（FFT）。设x(n)为有限长的轨道不平顺序列，其长度为N，则傅里叶变换公式为
目前我国综合检测列车检测原理基于惯性基准法，运用空间曲线评判轨道不平顺，最大截止波长共有3个标准，分别为42,70和120 m。统计分析各型板式无砟轨道的不平顺截止波长与幅值关系如图6—图8所示。从图6—图8可以看出：随着截止波长的增大，轨道不平顺幅值随之增大，因此采用单一的阈值进行卡控，将会忽略轨道板变形引起的周期性不平顺成分，不能识别出存在轨道板病害的区段。图5 同区段车体垂向振动加速度频谱
【参考文献】：
期刊论文
[1]运营期高速铁路轨道长波不平顺静态测量方法及控制标准[J]. 杨飞,赵文博,高芒芒,孙加林. 中国铁道科学. 2020(03)
[2]普速铁路轨道三角坑管理标准探讨[J]. 杨飞,陈东生,李国龙,赵文博. 铁道建筑. 2019(08)
[3]高速铁路大跨度桥梁基于服役状态的健康监测指标研究[J]. 高芒芒,赵会东,许兆军. 中国铁路. 2019(01)
[4]无砟轨道长波高低不平顺管理标准的研究[J]. 田新宇,高亮,杨飞,辛涛. 铁道工程学报. 2018(03)
[5]滑动标准差在轨道几何区段状态评价中的应用[J]. 杨飞,赵钢,尤明熙,刘维桢. 铁道标准设计. 2017(12)
[6]轨道高低不平顺敏感波长的分布特征及其影响因素的研究[J]. 徐金辉,王平,汪力,肖杰灵. 铁道学报. 2015(07)
[7]高速铁路轨道不平顺管理标准的对比分析[J]. 田国英,高建敏,翟婉明. 铁道学报. 2015(03)
[8]高速行车条件下轨道几何不平顺敏感波长研究[J]. 高建敏,翟婉明,王开云. 铁道学报. 2012(07)
本文编号：3478729
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