波磨的案例
城市軌道交通地下線振動噪聲整治技術研究與應用
02
鋼軌波磨測試
采用波磨采集儀對右線線路里程K10+400～K10+600范圍內的鋼軌波磨進行了測量。
綜合測試結果表明鋼軌存在50mm左右的敏感波長，也即鋼軌波磨的波長。
剪切型減振器扣件工作性能及改進
【摘要】 剪切型減振器扣件減振性能良好，廣泛應用于城市軌道交通線路，但在減振器扣件區段發生較為嚴重的鋼軌異常波磨。在300Hz頻段減振器軌道振動加速度存在較大峰值帶，發生輪軌強烈共振；在200~350Hz頻段，減振器扣件軌道系統的阻尼比很小，動剛度在300Hz存在波谷。
同時，振動加速度頻域分布、行車速度和波磨特征波長具有高度相關性，所以，在300Hz頻段的輪軌共振是產生異常波磨的主要原因。針對此問題，提出通過安裝調頻鋼軌阻尼器(TRD)的方案改善軌道動力特性，并進行安裝前后的實驗室動力特性測試。
研究結果表明：安裝TRD能夠改善Ⅲ型減振器軌道的動力特性，調節頻率，提高阻尼，降低工作頻率，改善軌道的減振性能。本方案可以作為地鐵線上整治異常波磨的有效方法。
【關鍵詞】地鐵；剪切型減振器；減振性能；異常波磨；調頻鋼軌阻尼器
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展開 西南交通大學金學松教授團隊：基于地鐵車內噪聲的鋼軌粗糙度接受/驗收準則| CJME論文推薦
Eng. 35, 36 (2022). https://doi.org/10.1186/s10033-022-00696-2
研究背景及目的
隨著地鐵線路運營密度、運營速度以及載客量的增加，鋼軌波磨問題愈加嚴重，尤其在小半徑曲線處。嚴重的鋼軌波磨現象會進一步引發其他問題，如軌道車輛系統零部件破壞、嚴重的噪聲等。避免或減少這類問題的有效方法是鋼軌打磨，但目前各個地鐵運營公司對鋼軌波磨的限值尚無統一標準，過于嚴苛的限值要求會造成運維成本劇增，較為寬松的限值要求又會導致其他故障頻發。因此，單一的波磨限值，如ISO 3095，很難滿足經濟高效的運維要求。同時，隨著地鐵的快速發展，地鐵車內噪聲問題愈加嚴重，嚴重的地響乘客的乘坐體驗以及司乘人員的身心健康，控制鋼軌波磨是控制地鐵車內噪聲最行之有效的方法之一，為此，作者從車內噪聲的角度，研究基于車內噪聲控制的鋼軌波磨限值。
圖1 鋼軌粗糙度測試
試驗方法
首先需要建立鋼軌粗糙度與車內噪聲之間的量化關系，鋼軌粗糙度直接作用于輪軌系統，輻射輪軌噪聲，而地鐵運行于隧道內時，車內噪聲主要受輪軌噪聲的影響，因此，以輪軌噪聲為橋梁，建立鋼軌粗糙度與車內噪聲之間的量化關系。
展開 在有限元模型中施加鋼軌缺陷 ￥66
鋼軌軌面存在焊接頭不平順，另外在服役過程中難免會出現局部凹陷、波磨、擦傷等缺陷。在有限元模型中對其進行數值模擬時，需要編寫程序，對光滑軌面（圖1）網格節點進行修改，然后按照以下公式進行施加。其中，缺陷在縱向為余弦形狀（圖2），在橫向為拋物線形狀（圖3），也可以忽略橫向幾何變化，僅考慮公式前半部分。
其中，dm為缺陷最大深度，y0為缺陷施加的起始位置，w為缺陷橫向寬度，x0為缺陷橫向中心位置。通過指定上述參數，便可編寫matlab程序進行尋找需要添加缺陷的位置，施加缺陷幾何。
部分MATLAB程序如下：
rail_node=importdata('rail.txt');
[m,n]=size(rail_node);
y0=-100; %缺陷開始施加的縱坐標
CH=210; %施加缺陷的長度
L=30; %缺陷波長
dm=0.05; %缺陷波深
w=30; %缺陷橫截面寬度
x0=-742.488367; %缺陷橫截面中心位置
以施加波磨為例，施加前光滑的軌面如圖1所示，施加波磨后的軌面如圖4所示。
圖1
圖2
圖3
圖4
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基于小波理論的汽輪發電機組碰磨故障診斷研究
基于小波理論的汽輪發電機組碰磨故障診斷研究<BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-10-13 15:58:25被malong評為4星級，為發貼者加分80。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點評:</B></Font>
基于小波理論的汽輪發電機組碰磨故障診斷研究.pdf
軌道交通減振措施（下）
圖20 剪切型彈性軌枕復合減振器（江陰海達橡塑股份有限公司）
三、結語
隨著城市的發展和軌道交通路網的加密，軌道線路走向或埋深設計愈加難以繞避環境振動敏感點，軌道工程減振措施的需求將進一步提高，而不同種類軌道減振措施的大量使用，不僅帶來了投資壓力，也降低了軌道結構的剛度平順性，甚至引起了較大規模的鋼軌異常波磨等軌道病害。因此在軌道交通減振措施的設計和使用方面還需重視一些問題：
1、綜合減振不綜合。減少或控制城市軌道交通環境振動的負面影響，是一個綜合性的工程過程，需要在振源、傳播路徑及敏感目標自身隔振等多個層面綜合規劃及優化。目前工程上過度依賴軌道減振，而忽略了車輛及傳播路徑綜合減振措施的研究與推廣。目前傳播路徑隔振及敏感目標自身隔振技術的研究工作明顯不足，尚需更多的科研投入和實踐積累。同時，需要推進車輛系統自身進行減振降噪設計研發的力度。如此才能在根本上解決綜合減振不綜合的問題。
2、減振效果評價不統一。目前各廠家提供的產品減振性能參數，一般是根據商業廣告標稱的特定頻率而給出，與環境振動關注的1~80Hz的減振效果不對應，且多未注明使用的測量方法、評價量、頻率范圍、評價位置等與減振效果直接相關的條件。因此需權威的第三方機構對減振措施在特定的測試條件下和相應的頻率范圍內的減振效果做出客觀的評價。
3、減振設計不規范。現階段軌道減振措施在設計時缺少對減振軌道設計的總體性把握，而多重于產品本身減振效果，對產品在整個輪軌系統中的作用有所忽視。軌道減振產品是在車輛運行動力作用下工作的，首先必須確保列車在高密度行車下實現加減速及通過曲線的安全、平穩、低噪聲，同時實現其減振性能。需要明確相應的設計方法并設立相應的規范予以明確，同時考慮減振與非減振軌道過渡段、施工條件預留、誤差控制、過軌管線、排水等問題。
4、管理機制不健全。
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利用該模型已經詳細開展了大量的輪軌滾動仿真，比如：1）輪軌不平順（鋼軌波磨、焊接接頭、硌傷、隱傷；車輪多邊形、擦傷、凹磨）；2）道岔瞬態沖擊振動；3）單點-兩點接觸；4）輪軌低黏著；5）熱機耦合，并分析了各種情形下的輪軌滾動接觸力學行為、磨耗和疲勞損傷問題。然而，該成熟的模型大多都是基于ANSYS軟件建立，而ABAQUS軟件本身在模擬強非線性接觸、材料塑性本構、CAE界面操作等方面具有顯著的優勢，但是當下基于ABAQUS軟件建立的輪軌瞬態滾動接觸模型仍存在很多問題，比如：<strong>輪軌力不穩定、車輪網格沙漏引起畸變、牽引/制動模擬困難、一系耦合約束和扣件模擬不當等</strong>，使得該模型推廣受阻。本文旨在從作者經驗角度，分享輪軌滾動接觸有限元建模時可能面臨的問題，如有不當，還歡迎批評指正。</p><p><span style="color: rgb(25, 27, 31);"> </span>輪軌瞬態滾動接觸有限元模型中，由于車輪具有較高的滾動速度，使得車輪瞬態滾動時對系統激擾較大，輪軌接觸力穩定困難。因此，采用<strong>隱式-顯式方法模擬瞬態滾動接觸行為</strong>，其中隱式模型可得到車輪在重力場下的輪軌靜態位移和應力場結果，然后將其導入至顯式模型中，再在顯式模型中模擬車輪滾動。以下分別介紹這兩個模型及其之間的關聯。</p><p><span style="color: rgb(25, 27, 31);"> </span>注意：模型中單位制為mm、t、N、MPa。
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