《高速行車條件下鐵路道岔典型損傷機理與性能演變診控》是依託西南交通大學，由陳嶸擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高速行車條件下鐵路道岔典型損傷機理與性能演變診控
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳嶸
- 依託單位：西南交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對影響道岔使用性能的損傷開展廣泛調研，統計分析各類損傷的表現及成因，提出道岔損傷分類方法和標準。在此基礎上選擇幾種典型的道岔損傷展開其機理研究。基於岔區動態輪軌關係和道岔鋼軌接觸疲勞與磨損關係，建立可全面考慮高速行車條件下道岔實際狀態的列車/道岔系統動力學理論，於車岔耦合系統中探索道岔損傷劣化動力性能演變規律，同時，考慮溫度循環變化及線路阻力的塑性特性，研究多場耦合作用下無縫道岔的性能演變規律。通過現場試驗與理論分析相結合，獲取可動心軌道岔疲勞載荷譜，建立道岔疲勞累積損傷模型開展可動心軌道岔服役壽命評估方法研究。提出服役過程中道岔結構疲勞關鍵部位的動態損傷與安全服役監控參數指標，著眼於高速行車條件下道岔鋼軌損傷和轉換設備實時監控，開展道岔結構損傷識別、無線感測元件集成和多源信號無線傳輸、儲存、處理及供電技術研究，從而形成高速行車條件下道岔動態損傷與安全服役性能監控系統解決方案。
結題摘要
高速道岔損傷種類繁多、隱蔽，惡化行車品質並加劇道岔性能劣化。目前，道岔損傷機理不明確、標準不科學、壽命不可估、狀態不識別、性能無監控，國內外鮮有對高速道岔損傷機理及性能演變診控展開系統研究。本項目針對影響道岔使用性能的損傷展開廣泛調研，統計分析各類損傷的表現及成因，提出道岔損傷分類方法和標準。為探明道岔典型損傷機理，研究考慮高速行車條件下道岔實際狀態的車輛/道岔系統動力學理論，基於岔區輪軌接觸理論和道岔鋼軌摩擦磨損機理，結合拉丁隨機抽樣方法生成關鍵動力學參數，研究鋼軌磨耗數值仿真方法。於車岔耦合系統中探索道岔損傷劣化動力性能演變規律，同時，考慮溫度循環變化及線路阻力的塑性特性，研究多場耦合作用下無縫道岔的性能演變規律。通過現場試驗與理論分析相結合，獲取可動心軌道岔疲勞載荷譜，探索道岔疲勞失效壽命計算方法；結合道岔鋼軌接觸疲勞與磨損耦合關係，開展可動心軌道岔服役壽命評估方法研究。提出服役過程中道岔結構疲勞關鍵部位的動態損傷與安全服役監控參數指標，著眼於高速行車條件下道岔鋼軌損傷和轉換設備實時監控，開展道岔結構損傷識別、無線感測元件集成和多源信號無線傳輸、儲存、處理及供電技術研究，從而形成高速行車條件下道岔動態損傷與安全服役性能監控系統解決方案。最終，本項目提出了道岔損傷分類方法；建立了反映實際狀態的車輛/道岔系統動力學理論，提出了道岔鋼軌磨損失效壽命預測方法；測定了無縫道岔線路及傳力部件的阻力特性，提出了考慮軌溫循環變化和塑性阻力的無縫道岔計算方法，揭示了道岔性能演變規律；測定了道岔部件疲勞性能參數與疲勞載荷譜；構建了環境激勵下道岔結構損傷識別算法。項目成果為探明道岔損傷對行車品質和道岔性能劣化的影響提供支撐；為道岔壽命預測、科學制定道岔鋼軌失效更換標準提供借鑑；為實現高速道岔“狀態修”提供決策參考。
