铁路轨道不平顺功率谱分析与数值模拟中期自查报告
机械工程学院毕业设计中期自查报告
基于MATLAB的汽车平顺性的建模与仿真
（1） 基于MATLAB 的汽车平顺性的建模与仿真 车辆工程专硕1601 Z1604050 晨 1. 数学建模过程 1.1建立系统微分方程 如下图所示，为车身与车轮二自由度振动系统模型： 图中，m2为悬挂质量（车身质量）；m1为非悬挂质量（车轮质量）；K 为弹簧刚度；C 为减振器阻尼系数；Kt 为轮胎刚度；z1为车轮垂直位移；z2为车身垂直位移；q 为路面不平度。 车轮与车身垂直位移坐标为z1、z2，坐标原点选在各自的平衡位置，其运动方程为： 222121 ()()0m z C z z K z z +-+-=1112121()()()0t m z C z z K z z K z q +-+-+-=
（2） （3） （4） （5） （6） 1.2双质量系统的传递特性 先求双质量系统的频率响应函数，将有关各复振幅代入，得： 令： 232t A m j C K K ωω=-+++ 由式（2）得z 2-z 1的频率响应函数： 将式（4）代入式（3）得z 1-q 的频率响应函数： 式中： 下面综合分析车身与车轮双质量系统的传递特性。车身位移z 2对路面位移q 的频率响应函数，由式（4）及（5）两个环节的频率响应函数相乘得到： 2221()() z m j C K z j C K ωωω-++=+2111()()t t z m j C K K z j C K qK ωωω-+++=++1A j C K ω=+K C j m A ++-=ωω222212 122 z A j C K z m K j C A ωωω+==-++2321 N A A A =-212211=t t A K A K z z z A q z q A N N ==
汽车平顺性仿真分析论文
题目汽车平顺性仿真分析 学生姓名xxxxx 学号xxxxxxxx 所在学院xxxxxxxx 专业班级xxxxxxxx 指导教师xxxxxx __ ____ 完成地点xxxxxxxxx 2015年 4 月28 日
汽车平顺性仿真分析 xxx （xxx机械工程学院xxxxx班级xx xx xxx） 指导教师：xxx [摘要]本文介绍了汽车平顺性的发展概况和评价方法，在众多的平顺性研究方法中采用了传统的数学建模研究方法，建立了汽车整车9自由度汽车模型，并应用 MATLAB软件，对模型进行了赋值仿真。参考国内外大量文献，对汽车平顺性的发展及研究方法进行了论述，并对MATLAB软件做了基本介绍，针对汽车平顺性仿真的关键问题：路面激励建模、振动模型建模和仿真方法进行了综述和分析。根据1/2汽车模型建立9自由度动力学模型，模型中包括了驾驶室、发动机、人体座椅，能够方便对平顺性进行评价。然后利用牛顿第二定律建立9自由动力学模型的微分方程，为方便以后计算求出刚度矩阵、阻尼矩阵、输入刚度矩阵并将微分方程用矩阵的形式表示。 [关键词] 9自由度；平顺性；Matlab仿真
Vehicle Ride Simulation Analysis Xxx （Gradexxx,Class1,Major Energy and power engineering，Mechanical Engineering Dept.，xxx University of Technology，xxxxxx，xxxx） tutor: xxxx Abstract：This article describes the ride overview of the development and evaluation methods cars, ride in many studies using the traditional method of mathematical modeling methods, the establishment of a car model automobile 9 degrees of freedom, and MA TLAB software, the model the assignment simulation. Reference to a number of domestic and foreign literature, the car ride development and research methods are discussed, and MA TLAB software to do the basic introduction to the key issues for the car ride simulation: the road excitation modeling, vibration modeling and simulation methods the review and analysis. Established by a car model 9 1/2 DOF dynamic model includes a cab, engine, body seat, to facilitate the evaluation of ride comfort. Then use Newton's second law establishing differential equations 9 free dynamic model for the future to facilitate the calculation determined stiffness matrix, damping matrix and stiffness matrix input and differential equations in matrix form. Key words：9 degrees of freedom ; comfort; matlab/simulink
轨检车测取的轨道谱精度分析.
第21卷第3期铁道学报 Vol. 21No.3 文章编号:100128360(1999)0320067205 轨检车测取的轨道谱精度分析 张格明,罗林 (铁道部科学研究院铁道建筑研究所,北京100081) 摘要:从理论解析、模型仿真分析及实测对比三方面,研究分析了轨检车移动负荷轮在不同速度时通过平顺轨道和不平顺轨道区段的动态轨迹变化。分析表明,在移动负荷轮作用下,轨道不平顺引起的轨道附加变形在不同速度时的量值很小,可 忽略不计,基于负荷车轮进行轨道不平顺动态检测可如实反映实际轨道不平顺特征和幅值大小,用轨检车测取的轨道不平顺样本进行轨道谱分析不会影响轨道谱精度,较大响应成分的疑虑。 关键词:轨道不平顺;轨检车;功率谱;轮轨相互作用中图分类号:U216.3文献标识码:A AccuracyitySpectrumDensity GeometryInspectionCar ZHANGGe2ming,LUOLin (ResearchInstituteofRailwayArchitecture,ChinaAcademyofRailwaySciences,Beijing100 081,China) Abstract:Inthispaper,onthebasesofthetheoreticalanalysis,dynamicmodelsimulationandtes tdatacompar2ison,themovingloadedwheeltraceontrackgeometryinspectioncarwhenrunni ngthroughsmoothtrackandroughtrackarestudied.Analysisshowsthattheattacheddeflection oftrackundermovingloadedwheelactionisverysmallandcanbeomitted.Thepaperpointsoutt hatthetrackirregularitiesmeasuredbytrackgeometryinspectioncarcanrevealtheactualtracki rregularityandthevalueofitsamplitude,andtheaccuracyoftrackir2regularityspectrumdensit yobtainedfromtrackgeometryinspectioncarisnearlynoteffected. Keywords:trackirregularity;trackgeometryinspectioncar;powerspectrumdensity;wheel railinteraction
轨道不平顺
一、铁路轨道不平顺概念 轨道不平顺是指轨道几何形状、尺寸和空间位置的偏差。广义而言,凡是直线轨道不平、不直对中心线位置和轨道高度、宽度正确尺寸的偏离曲线轨道不圆顺偏离曲线中心位置正确曲率、超高、轨距值,偏离顺坡变化尺寸等轨道几何偏差通称轨道不平顺。 二、铁路轨道不平顺的种类及产生原因 轨道不平顺的种类很多,可按其对机车车辆激扰作用的方向、不平顺的波长等进行分类。按机车车辆激扰作用的方向可分为垂向轨道不平顺、横向轨道不平顺、复合轨道不平顺。按不平顺的波长可分为短波、中波、长波等。 不平顺的种类和变化 垂向轨道不平顺包括高低、水平、扭曲、轨道短波不平顺和新轨垂向周期不平顺。横向轨道不平顺包括轨道方向不平顺、轨距偏差造成的不平顺。轨道同一位置上,垂向和横向不平顺共存形成的双向不平顺称为轨道复合不平顺。危害较大的复合不平顺有方向水平逆向复不
平顺、曲线头尾的几何偏差造成的不平顺。 1、高低不平顺 高低不平顺是指轨道沿钢轨长度方向在垂向的凹凸不平。它是由线路施工和大修作业的高程偏差,桥梁挠曲变形,道床和路基残余变形沉降不均匀,轨道各部件间的间隙不相等,存在暗坑、吊板,以及轨道垂向弹性不一致等造成的。 2、水平不平顺 水平不平顺即轨道同一横断面上左右两轨面的高差。在曲线上是指扣除正常超高的偏差部分,在直线上也是指扣除将一侧钢轨故意抬高形成的水平平均值后的偏差。 3、扭曲不平顺 轨道平面扭曲有些国家称为平面性,我国常称为三角坑即左右两轨顶面相对于轨道平面的扭曲,用相隔一定距离的两个横断面水平幅值的代数。差度量。国际铁路联盟专门委员会将所谓“一定距离”定义为“作用距离”,指轴距、心盘距。 4、轨道短波不平顺 即钢轨顶面小范围内的不平顺,它是由轨面不均匀磨耗、擦伤、剥离掉块、焊缝不平、接头错牙等形成的。其中轨面擦伤、剥离掉块、焊缝不平、接头错牙等多是孤立的不具周期性,而波纹磨耗、波浪性磨耗具有周期性特征。 5、新轨垂向周期不平顺 钢轨在轧制校直过程中,由于辊轮直径误差擦伤、剥离掉块、焊
ADAMS脉冲平顺性仿真问题总结
ADAMS脉冲平顺性仿真问题小结 一、问题的提出 现由于需要根据平顺性能来匹配减震器，而不是简单的评价整车平顺性的好坏，所以对平顺性仿真提出了比以往更高的要求：不仅最大加速度要与实验数据相符，而且仿真的振动波形也应正确——其振动加速度的时间历程，都可以在物理上得以解释，不一定与实验中的波形相符的很好，但其误差可以得以较为准确的判断。这样好为后续的评价和优化工作做准备。 图1为孙胜利师兄在其毕业论文《位移相关减震器动力学建模及对车辆性能影响的研究》中，对于脉冲平顺性仿真结果（障碍物为国标中三角凸块，我们采用的也是这种工况，详细内容可参见论文72页）。我们认为，此仿真结果很理想，与简单的分析结果没有大的出入，也没有在物理上解释不了的振动。 图1 模型未知车速20km/h 步长未知 二、关于此类工况下振动的简单分析 现就图1中所示的振动，进行简单的分析： 1、第一阶段：经过一段平路后，前轮接触到凸块，产生向上的加速度，在重力的作用下，产生了向下的加速度，表现为一个波峰和一个波谷。 2、第二阶段：前轮着地，在重力、弹簧力和阻尼力的综合作用下，产生欠阻尼的衰减振动。在这里要提到两点：a）一般来说，damper的压缩阻尼都要小于其复原阻尼；b）这一过渡阶段的长短取决于轴距和车速，如果车速较高这个阶段会消失。 3、第三阶段：后轮接触到凸块，产生向上的加速度，在重力的作用下，产生了向下的加速度，表现为一个波峰和一个波谷。 4、第四阶段：后轮着地，在重力、弹簧力和阻尼力的综合作用下，产生欠阻尼的衰减振动，最后整体趋零。 另外，从能量的角度分析，一、三阶段为能量输入阶段，二、四阶段为能量耗散阶段，所以二、四阶段的振动幅值应小于相应的前一阶段。图1所示的仿真结果与以上的分析没有矛盾，即其振动波形在物理上是可以解释的，所以我们认为其仿真效果是理想的。 最后，我们在这里主要是考察整车质心处的acc_normal。我们认为，在凸块形状一定且的情况下，其时间历程仅与车速、前/后轮的载荷、等效spring刚度和等效damper阻尼有关，
轨道高低不平顺谱
第32卷第5期 2012年10月地震工程与工程振动JOURNAL OF EARTHQUAKE ENGINEERING AND ENGINEERING VIBRATION Vol．32No．5Oct．2012收稿日期：2012－03－14；修订日期：2012－04－13 基金项目：国家重点基础研究发展计划第四子课题（2012CB026104）；国家自然科学基金项目（51078111；50678055）；冻土工程国家重点实 验室开放基金项目（SKLFSE201007）；铁道部科学技术研究项目（2009G010－E ） 作者简介：陈士军（1979－），男，博士研究生，主要从事轨道交通作用下冻土路基动力稳定性研究．E- mail ：hitcsj@foxmail．com 通讯作者：凌贤长（1963－），男，教授，主要从事路基动力稳定性研究．E- mail ：xianzhang_ling@263．net 文章编号：1000－1301（2012）05－0033－06 轨道高低不平顺谱分析 陈士军1，凌贤长1，朱占元2，徐学燕1，刘艳萍 3（1．哈尔滨工业大学土木工程学院，黑龙江哈尔滨150090；2．四川农业大学城乡 建设学院， 四川都江堰611830；3．机械工业第四设计研究院，河南洛阳471000）摘要：基于国内外轨道高低不平顺功率谱密度拟合函数，通过编程数值计算分别对比研究了普通 线路谱和高速线路谱对行车平稳舒适性、安全性、轮轨动力效应的影响。结果表明，铁科院干线谱和 原长沙铁道学院谱激励下列车的平稳舒适性略优于美国六级谱，而前者的轮轨动力效应介于美国六 级谱和美国五级谱之间，后者则与美国六级谱相当；时速120km 等级普通线路谱和时速160km 等 级提速线路谱引起的列车行驶平稳性介于美国五级谱和六级谱之间，轮轨动力效应与美国六级谱较 一致；铁科院郑武线高速谱和时速200km 等级提速线路谱引起的列车平稳舒适性介于德国高干扰 谱和低干扰谱之间，而前者引起的轮轨力大于德国轨道谱，后者则与德国低干扰谱相当。同时采用 三角级法给出各轨道谱的时域样本，作为车辆－轨道垂向耦合动力分析模型的轮轨激励输入，仿真计 算了青藏客车YZ25T 在普通轨道谱激扰下以时速90km /h 行驶和高速轨道谱激励下以时速 200km /h 行驶时的轮轨竖向作用力，较好地验证了基于轨道谱密度函数的轮轨力效应分析结果。研 究成果可为列车行驶振动反应分析中轮－轨不平顺激励谱的选择提供参考。 关键词：轨道谱；高低不平顺；时域转化；三角级数法；轮轨力 中图分类号：TU435；TU752；P315.91文献标志码：A Analyses of track vertical profile irregularity spectra CHEN Shijun 1，LING Xianzhang 1，ZHU Zhanyuan 2，XU Xueyan 1，LIU Yanping 3 （1．School of Civil Engineering ，Harbin Institute of Technology ，Harbin 150090，China ；2．Urban and Rural Construction College ， Sichuan Agricultural University ，Dujiangyan 611830，China ；3．SCIVIC Engineering Corporation ，Luoyang 471000，China ） Abstract ：Based on the previous studies on fitting functions of power spectrum density （PSD ）of track vertical irreg-ularity ，the different effects of common and high-speed track spectra on the performance of train ，such as running stability ，safety and wheel- track dynamic response ，have been compared．The results indicate that the running sta-bility of the TKY main line spectrum and the CSTDXY track spectrum is superior to that of the American track spectrum of sixth grade ，while the wheel-track dynamic response resulted from TKY main line spectrum lies be-tween those induced by the fifth and sixth grade American track spectra ，and the dynamic response induced by the CSTDXY track spectrum is almost identical with that by the sixth grade American track spectrum ；the running sta-bility induced by the spectra of 120km /h and 160km /h classification ，respectively ，all lie between those from the sixth and fifth grade American spectra ，and the wheel-track forces are almost identical with the sixth grade Ameri-can spectrum ；the running stability of TKY high-speed spectrum and the spectrum of 200km /h classification is in the middle level compared with German track spectra of high interference and low interference ，and the wheel-track
基于MATLAB的汽车平顺性的建模与仿真
基于MATLAB 的汽车平顺性的建模与仿真 车辆工程专硕1601 Z1604050 李晨 1. 数学建模过程 1.1建立系统微分方程 如下图所示，为车身与车轮二自由度振动系统模型： 图中，m2为悬挂质量（车身质量）；m1为非悬挂质量（车轮质量）；K 为弹簧刚度；C 为减振器阻尼系数；Kt 为轮胎刚度；z1为车轮垂直位移；z2为车身垂直位移；q 为路面不平度。 车轮与车身垂直位移坐标为z1、z2，坐标原点选在各自的平衡位置，其运动方程为： 222121()()0m z C z z K z z +-+-=1112121()()()0 t m z C z z K z z K z q +-+-+-=
（5） 1.2双质量系统的传递特性 先求双质量系统的频率响应函数，将有关各复振幅代入，得： 令： 232t A m j C K K ωω=-+++ 由式（2）得z 2-z 1的频率响应函数： 将式（4）代入式（3）得z 1-q 的频率响应函数： 式中： 下面综合分析车身与车轮双质量系统的传递特性。车身位移z 2对 路面位移q 的频率响应函数，由式（4）及（5）两个环节的频率响应函数相乘得到： 2221()() z m j C K z j C K ωωω-++=+2111()()t t z m j C K K z j C K qK ωωω-+++=++1A j C K ω=+K C j m A ++-=ωω222212 122 z A j C K z m K j C A ωωω+==-++2 321N A A A =-21221112=t t A K A K z z z A q z q A N N ==
汽车行驶平顺性建模与仿真
《物流系统建模与仿真》结课论文汽车行驶平顺性建模与仿真 学院：研究生学院 专业班级：机械工程1402班 学生姓名：剑江湖 时间：2015 年5月18 日
摘要 通过分析汽车振动源和人体对振动的反应, 用模态综合技术, 建立了十三自由度人-椅-车系统的动力学模型, 运用随机振动理论, 给出了振动形态、传递函数、悬架动挠度、车轮动载荷、座椅加速度等参量的计算方法, 开发了一套“ 汽车平顺性仿真软件” 并利用已有的汽车数据, 对汽车行驶时的振动特性进行了仿真, 得到了重要结论: 发动机与轮胎刚度、阻尼, 后桥阻尼对驾驶员座椅处的振动影响不大; 驾驶员座椅的垂直刚度增加很大时, 对垂直方向振动响应比较大; 前桥刚度、阻尼对驾驶员座椅处的振动影响较大; 前轮胎刚度对前桥振动影响较大, 前轮胎刚度增加, 则振动加强;后桥刚度对汽车平顺性有一定影响, 后桥刚度减小, 则座椅处垂直加速度减小. 利用该模型可对汽车行驶平顺性进行预测或评估. 关键词: 汽车; 平顺性; 建模; 仿真
Abstract From the analysis of automobile vibration sources and the human responses to vibration , a mechanic model of man -chair -vehicle system with 13 degrees of freedom is built by vibration pattern analyzing technology .Using the random vibration theory , the calculating methods are developed for parameters , including vibration pattern , transfer function , wheel transient load , and acceleration of seat , automobile ride quality simulation software is developed . With available data of motor , the simulation calculating results about vibration character istics are given ,and important conclusions drawn are as follows : the stiffness and damping of the generator and wheel tire and the damping of back -axis have not much effect on the vibration of the seat ; Vertical stiffness of driver ' s seat has much effect on the vibration as it gets larger ; The stiffness and damping of fore-axis have much effect on the vibration of driver seat . The stiffness of the fore tires has much effect on the vibration of the fore-axis . The vibration increases with the stiffness of fore -tire increasing , The stiffness of back-axis has some effect on the automobile ride quality .As the stiffness of back-axis decreased , the acceleration of the driver ′ s seat decreases . With this simulation software , automobile ride quality can be predicted or evaluated . Key words : Automobile ; ride quality ; model ; simulation
秦沈客运专线板式无砟轨道不平顺功率谱分析(x)
第5卷 第6期2008年12月 铁道科学与工程学报 JOURNAL O F RA I L WAY SC I ENC E AND EN G I N EER I N G Vo l15 No16 D e c.2008 秦沈客运专线板式无砟轨道不平顺功率谱分析 金守华1,曾志平2,陈秀方2,曾华亮2 (1.中国铁建股份有限公司,北京100855;2.中南大学土木工程博士后流动站,湖南长沙410075) 摘 要:以秦沈客运专线轨检车实测轨道不平顺数据为统计样本,基于样本平稳性检验,采用FFT方法进行样本空间的谱估计,并由MAT LAB编程得到轨道不平顺谱密度和相关函数。通过对比分析,发现无砟轨道不平顺优于有砟轨道,高低和方向不平顺尤为突出;在8m以下波段内无砟轨道不平顺很好,无明显周期性成分;无砟轨道左右股钢轨横向不平顺控制均匀;左右两轨高低不平顺相关性较强,方向不平顺相关性较弱。基于样本的总体平均,运用非线性最小二乘拟合优化算法,得出无砟轨道不平顺谱密度拟合曲线参数值,对于研究我国无砟轨道不平顺功率谱有参考价值。 关键词:客运专线;无砟轨道;轨道不平顺;功率谱密度 中图分类号:U213.2 文献标识码:A 文章编号:1672-7029(2008)06-0017-05 PS D analysis of slab track irregularity of Q inhuangdao-Shenyang dedicated passenger rail w ay line J IN Shou2hua1,ZE NG Zhi2p ing2,CHEN Xiu2fang2,ZE NG Hua2liang2 (1.China Rail w ay Constructi on Cor porati on L i m ited,Beijing100855,China; 2.Post-doct orWork Stati on of Civil Engineering,Central South University,Changsha410075,China) Abstract:The statistic s peci m en was collected by track geometry ins pecti on car fr om Q inhuangdao-Shenyang dedicated passenger rail w ay line.Based on the stati onarity test of the s peci m en,Fast Fourier Transf or m(FFT) method was used t o evaluate the s pectrum of the whole s peci m en s pace.The power s pectrum density(PS D)and related functi ons of track irregularity were obtained by MAT LAB p r ogra m.By the contrast analysis,it is f ound that ballastless track irregularity is better than ballasted track irregularity,es pecially track vertical p r ofile irregu2 larity and track align ment irregularity.Ballastless track irregularity with wavelength less than8m is very good, and there is no re markably peri odic component.The left and right rail lateral irregularity of ballastless track is u2 nif or m.The correlati on of vertical p r ofile irregularity of left and right rail is str ong,and the correlati on of align2 ment irregularity is weak.Based on t otal average of the s peci m en of the track irregularity,the para meter values of PS D fitting curve f or ballastless track irregularity are obtained by the nonlinear curve-fitting algorithm in the least-squares sense,which has referencing value t o study ballastless track irregularity PS D. Key words:dedicated passenger rail w ay line;ballastless track;track irregularity;power s pectral density 轨道不平顺使列车簧下质量产生共振,造成列车与轨道振动及行车噪音,影响行车平稳和舒适。高速铁路对轨道不平顺要求十分严格[1]。世界各国广泛采用功率谱密度来描述轨道不平顺状态并测定了各自的轨道不平顺谱密度和相关函数。我国对轨道不平顺谱密度进行了较多研究[2-8],但对客运专线无砟轨道不平顺谱密度研究甚少。在此,本文作者将秦沈客运专线有砟轨道 3收稿日期:2008-09-17 基金项目:铁道部科技开发计划项目(2007G044-O-2-B,2004G05-A;中国博士后基金(20080440993)作者简介:金守华(1963-),男,安徽全椒人,博士,教授级高工,从事道路与铁道工程研究
轨道不平顺
轨道不平顺 1、轮轨系统激扰是引起车辆—轨道耦合系统振动的根源。 2、总体而言，轮轨系统激扰可分为确定性激扰和非确定性激扰两大类别。 非确定性激扰主要是轨道几何随机不平顺。 确定性激扰则由车辆和轨道两个方面的某些特定因素造成。车辆方面的因素较为单一，主要是车轮擦伤、车轮踏面几何不圆及车轮偏心等；轨道方面的因素较为复杂，既有轨道几何状态方面的因素，如钢轨低接头、错牙接头、轨道几何不平顺、轨面波浪形磨耗等，又有轨下基础缺陷方面的因素，如轨枕空吊、道床板结、路基刚度突变等。 3、在很多情形下，轨道几何不平顺可以用单个或多个简谐波来近似描述。例如，因焊接接头淬火工艺不良，在车轮反复作用下造成轨头局部压陷，属于单个谐波激扰；又如，在世界各国铁路上普遍存在的钢轨波浪形磨耗，呈现在钢轨顶面的是一定间距的起伏不平的波浪状态，是典型的连续谐波激扰。另外，当车轮质心与几何中心偏离时，也将给钢轨系统造成周期性简谐波激扰。所有这些，采用正（余）弦函数来描述是简单且合理的。 4、轨道几何不平顺是指两股钢轨的实际几何尺寸相对于理想平顺状态的偏差。轨道常见几何不平顺主要有方向、轨距、高低和水平四种基本形式。 （1）方向不平顺是由于左右股钢轨横向偏移引起线路中心线的横向偏移，可表示为：()R L t y y y +=2 1（式中，L y 、R y 分别为左、右股钢轨的横坐标） （2）轨距不平顺是由于左右两股钢轨横向偏移而引起的轨距变化，在轨顶下16mm 位置处测量，可表示为：0g y y g R L t --=（式中，0g 为名义轨距） （3）高低不平顺是由于左右钢轨顶面垂向偏移引起轨道中心线的垂向偏移，可表示为()R L t Z Z Z +=2 1（式中，L Z 、R Z 分别为左、右两股钢轨的垂向坐标） （4）水平不平顺是由于左右钢轨的垂向偏移引起的轨面高差，可表示为：R L t Z Z Z -=? （5）扭曲不平顺是指左右两股钢轨顶面相对于轨道平面的扭曲，即先是左股钢轨高于右股钢轨，后是右股钢轨高于左股钢轨的轨面状态，俗称三角坑，反之亦然。 （6）复合不平顺是指轨道线形的同一位置上同时出现垂向和横向两种不平顺的情形。 以上轨道几何不平顺均可用位移函数作为系统激扰输入，通过对一股或两股钢轨施加同向或反向、同相位或异相位的单波余弦不平顺，即可描述各种轨道几何不平顺的输入。 5、轮轨系统中典型的非确定性激励当属轨道随机不平顺。实际线路的几何状态受众多因素的影响往往表现出明显的随机性，这些影响因素包括：钢轨初始弯曲，钢轨磨耗、伤损，轨枕间距不均、质量不一，道床的级配和强度不均、松动、脏污、板结，路基下沉不均匀、刚度变化等，它们综合作用，构成了轨道不平顺的随机特征。受轨道随机不平顺激扰，车辆—轨道耦合系统会产
轨道验收标准
轨道工程 1 铺轨前铺砟 1.1铺底砟 1.1.1 底砟铺设应采用压强不小于160kpa的机械碾压，压实密度不小于1.6g/cm3，碾压后应满足设计厚度。 1.1.2 在底砟上铺部分道砟后铺轨时，应对底砟和道砟分别进行碾压。 1.1.3 底砟厚度允许偏差±50mm，半宽允许偏差为+50mm。 1.2 预铺道砟 1.2.1 预铺道砟前应对道砟进行检验，道砟材料及级配应符合设计要求。 1.2.2 预铺道砟前，应核对路基的高程及中桩，根据其摊铺厚度及中线，在路肩挂拉弦线。 1.2.3 道砟可采用道砟摊铺机一次摊铺压实成形，或采用压强不小于160KPa的机械碾压，压实密度不小于1.6g/cm3。 1.2.4 道砟铺设厚度不宜小于150mm，砟面应整平压实，砟面中间不得凸起，可压出凹槽。 1.2.5铺砟允许偏差 序号项目允许偏差 1 高程±5mm 2 厚度±50mm 3 半宽±50mm 2 无缝线路轨道 2.1无缝线路轨道施工 2.1.1 缓冲区钢轨接头螺栓扭矩应达到900N·m，接头处钢轨面高低差及轨距线错牙允许偏差1mm。 2.1.2 缓冲区线路钢轨接头轨缝应按设计预留，缓冲区长轨条轨端相错量不得大于40mm。 2.1.3 邻近缓冲区的一对长钢轨应适当留出富余量，富余量的大小，根据焊接方法确定。 2.2 基地钢轨焊接 2.2.1 基地焊接长钢轨应采用闪光焊。
2.2.2 基地焊接应配备轨端除锈、钢轨焊接、焊头正火、冷却，钢轨矫直、焊缝打磨、探伤、长轨运输等设备。 2.2.3 焊接接头轨底上表面焊缝两侧各150mm范围内及距两侧轨底角边缘各35mm范围内应打磨平整。用200mm直尺测量，在焊缝中心线两侧各100mm范围内，焊头工作面表面不平度不应大于0.2mm。焊头及其附近钢轨表面不应有裂纹、明显压痕、划伤、碰痕、电击灼伤、打磨灼伤等损伤。 2.2.4 全长淬火轨焊头应进行淬火处理。 2.2.5长钢轨出厂时，长钢轨及焊接接头编号标记齐全，字迹清楚，工厂应提供焊头质量检验合格证交施工单位。 2.2.6 钢轨焊接接头平直度允许偏差 序号项目允许偏差（mm） 1 轨顶面+0.3，0 2 轨头内侧工作面±0.3 3 轨底（焊筋）+0.5，0 2.3 铺设长钢轨 2.3.1 长钢轨铺设允许偏差 序号项目允许偏差（mm） 1 轨枕±20 2 轨道中心线30 2.4 铺砟整道 2.4.1 轨道静态几何尺寸允许偏差 序号项目允许偏差（mm） 1 高低（10m弦量） 4
轨道不平顺质量指数(TQI)解析及养护指导意见
轨道不平顺质量指数（TQI）解析 及养护指导意见 一、峰值管理法与均值管理法的定义及两者之间的比较 （1）峰值管理法：衡量轨道局部不平顺的方法，典型的是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级超限的管理。峰值扣分法是从轨道的几何尺寸指标和舒适度指标的角度，以1千米为单位计算总扣分的方式来评定轨道的质量的评定方法。 峰值管理法的数据采集原理：车辆每行进一英尺（约254mm，俗称1米4个点），计算机对各检测项目采集一次，当某项连续三次采集量都超过最低级病害界限值时，计算机统计为一处超限病害，并取病害最大采集量值为该处超限病害的幅值，最低级超限病害起终点为该处病害长度的起终点，如上图1、2、3分别表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级病害界限值，A、B、C、D分别表示四个采集点，由采集原理得知，此处计算机将统计为一处病害：B 点的幅值为该病害幅值，L表示超限病害长度，该病害为Ⅲ级超限。 （2）均值管理法：衡量线路区段整体不平顺的方法。这种方法是测量并记录被测轨道区段中全部测点的幅值，所有幅值都作为轨道
状态的一个元素参与运算，同时还选择若干单项几何参数的指数进行加权计算获得综合指数，即用统计特征值来评价轨道区段的质量状态。目前主要用的方法有：轨道质量指数（TQI）、轨道功率谱等。 （3）峰值管理法与均值管理法两者之间的比较 峰值管理法能够找出轨道的局部病害及病害的类型、发展程度和所在位置，用于指导现场作紧急维修养护非常实用，但是仅用超限点峰值的大小、超限的数量及扣分多少，还不能全面、科学、合理地评价轨道区段的平均质量状态。 峰值管理法的缺点：①轨道动态检查标准对检测结果的影响比较大；②三、四级超限扣分占的权重比较大；③检测系统误差的影响较大；④不能反映超限长度的影响；⑤不能反映轨道不平顺变化率和周期性连续不平顺所产生的谐波的影响。 均值管理法的优点：①能真实全面反映轨道质量状态，准确反映轨道恶化程度，用数据明确表示各个区段好坏；②可作为各级工务部门对轨道状态进行宏观管理和质量控制的依据，有利于编制轨道维修计划，指导养护维修作业；③TQI数值与轨道质量状态对应关系明确，易于被现场人员掌握和利用。 注意：TQI数据人工无法适时编辑，分析时需要人工对检测设备故障或受雨水、阳光或过接触网电力分相干扰地段，以及设备固有病害，如普通岔区有害空间引起的轨距、轨向等地段的TQI应剔除。 二、TQI及T值介绍 轨道不平顺质量指数，简称TQI，是一种采用数学统计方法描述
轨道病害成因分析
郑州铁路局职工培训 教师课堂教学教案 首页，共6页 任课老师签名：教育科长审阅签名：
轨道病害成因分析 导语： 轨道检查车是铁路工务部门获得轨道状态信息，提供养修决策、指导现场作业、评价工作质量、实施科学管理，精修细养的重要手段，而了解轨道病害产生的原因是为更好的消灭病害，保证轨道几何状态的重点，这节课我们就以轨道病害成因分析对轨检车产生病害进行探讨分析 一．高低不平顺病害的危害及成因分析 高低不平顺（简称高低）会增加列车通过时的冲击动力，加速轨道结构和道床的变形，对车辆设备、列车行车安全构成危害，其危害大小与高低的幅值、变化率成正比，与高低波长成反比。对车辆影响较大的高低有三种： 1.波长在2m以内的高低，其特征幅值较小、波长较短，但是变化率较大，对车轮的作用力也较大； 危害：如果列车速度为60~110km/h时，高低引起的激振频率接近客车转向架的自振频率，将产生很大的轴箱垂直振动加速度。 原因：引起这类高低的因素主要为接头低塌、大轨缝及钢轨接头打塌、掉块、鞍型磨耗等。 2.波长在10m左右的高低，现场比较常见。其特征是幅值较大、波长较长，能使车体产生沉浮和点头振动。 危害：如果列车速度为60~110km/h时，高低引起的激振频率接近客车车体的自振频率，将产生较大的车体垂直振动。 原因：这种类型的高低易产生在桥头、道口、隧道、涵洞、道床翻浆地段软硬结合部。 3. 波长在20m左右的高低，其特征是幅值较大、波长较长，能使车体点头振动。 危害：当车体振幅方向与高低振幅方向相同时，将使车体产生较大振动，这种高低较少，现场工作人员如有忽视。 检测方法：现场检查高低时应使用20m的弦绳，在检查时用任意弦测量高低。
轨道不平顺质量指数TQI
轨道不平顺质量指数TQI 一、TQI管理 1. TQI的定义 轨道不平顺质量指数(Track Quality Index)简称TQI，是采用数学统计方法描述区段轨道整体质量状态的综合指标和评价方法。运用TQI评价和管理轨道状态，是单一幅值扣分评判轨道质量方法的补充，提高轨道检测数据综合应用水平，为科学制定线路维修计划，保证轨道状态的均衡发展提供科学依据。 2. TQI的意义 TQI是高低、轨向、轨距、水平和三角坑的动态检测数据的统计结果，该值的大小与轨道状态平顺性密切相关，表明200m区段轨道状态离散的程度，即数值越大，表明轨道的平顺程度越差、波动性也越大。各单项轨道不平顺的统计值，同样也反映出该项轨道状态的平顺程度。 3.TQI的应用 TQI能综合评价线路整体质量，合理编制区段线路的综合维修计划，指导整修和大机作业，提高轨道状态维修的科学性、经济性、合理性，使维修管理更加科学化。 4. TQI的计算 TQI 是左高低、右高低、左轨向、右轨向、轨距、水平和三角坑
七项几何尺寸不平上不平顺在200m 区段的标准差之和。 ∑==7 1i i σT Q I ….………. 公式1 ）（∑=-=n 1 j 2i 2 ij i x x n 1σ ….………. 公式2 ∑==n 1 j ij i x n 1x ….……….公式3 σ i 为各项几何偏差的标准差；i ＝1,2,…,7；分别为左 高低、右高低、左轨向、右轨向、轨距、水平和三角坑。 X ij 是指在200m 单元区段中各项几何偏差的幅值；j ＝1,2,...,n ； i ＝1,2, (7) n 是采样点的个数（200m 单元区段中n ＝800）。 5. TQI 的管理 既有线路不同速度等级高速铁路轨道不平顺200m 单元区段TQI 及单项标准管理标准见[表1]。 [表1] 200m 区段轨道不平顺质量指数TQI 管理标准(单位:mm) 注：除注明外，适用于轨道不平顺波长为42m 以下 二、T 值管理 为便于对区段轨道不平顺质量指数TQI 管理标准的推广与应用，依据《修理规则》轨道不平顺幅值扣分管理办法，