動(dòng)車組動(dòng)力學(xué)響應(yīng)測試在聯(lián)調(diào)聯(lián)試中的應(yīng)用

章 亮,王林棟,黃 欣,倪純雙,文 彬

(中國鐵道科學(xué)研究院 機(jī)車車輛研究所,北京100081)

動(dòng)車組動(dòng)力學(xué)響應(yīng)測試以動(dòng)車組做為測試設(shè)備載體,測試車輛在線路不同區(qū)段運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性和平穩(wěn)性,從車輛響應(yīng)的角度檢測線路狀態(tài)。測試目的是保證聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間車輛的運(yùn)行安全,同時(shí)指導(dǎo)軌道狀態(tài)的精調(diào)。動(dòng)力學(xué)響應(yīng)測試是聯(lián)調(diào)聯(lián)試提速的重要保障。試驗(yàn)中速度由低到高逐級提速,每個(gè)速度級試驗(yàn)完畢后,對各穩(wěn)定性和平穩(wěn)性指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算分析,確定有足夠的安全余量后,才能進(jìn)行下一個(gè)速度級的試驗(yàn)。期間如果發(fā)現(xiàn)有影響動(dòng)車組運(yùn)行安全的區(qū)段,工務(wù)部門應(yīng)對該區(qū)段進(jìn)行精調(diào)。

動(dòng)力學(xué)響應(yīng)測試已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多條高速鐵路的聯(lián)調(diào)聯(lián)試中,檢測出多處線路缺陷,成為聯(lián)調(diào)聯(lián)試的重要內(nèi)容。根據(jù)多條高速鐵路的測試數(shù)據(jù)和精調(diào)經(jīng)驗(yàn),各超限指標(biāo)與線路缺陷之間有一定的對應(yīng)關(guān)系,但不是一一對應(yīng)?？偨Y(jié)各指標(biāo)超限的原因和相應(yīng)的精調(diào)措施,解析對應(yīng)關(guān)系的規(guī)律,可以更有效地指導(dǎo)線路精調(diào)。

最初的RRLs技術(shù)把群體中全部個(gè)體混合在一起,僅可完成對整個(gè)群體遺傳參數(shù)的估測.為了獲取群體中個(gè)體之間的遺傳參數(shù),需為個(gè)體賦予標(biāo)簽，完成區(qū)分.針對得到的測序片段,按照是否存在質(zhì)量很高的參考基因組完成相應(yīng)處理:如果有高質(zhì)量的參考基因組,則可把得到的測序片段和基因組進(jìn)行對比找到SNP標(biāo)記,與基因組重測序技術(shù)類似[19]；如果無高質(zhì)量的參考基因組,需完成對測序片段的從頭拼接,將拼接后的片段當(dāng)成參考序列完成比較,以獲取SNPs.現(xiàn)階段RRLs技術(shù)被廣泛應(yīng)用于SNP標(biāo)記開發(fā)、遺傳多樣性分析和性狀關(guān)聯(lián)分析等領(lǐng)域[20-22].

1 測試內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)

動(dòng)力學(xué)響應(yīng)測試內(nèi)容包括運(yùn)行穩(wěn)定性和平穩(wěn)性指標(biāo)。(1)運(yùn)行穩(wěn)定性

運(yùn)行穩(wěn)定性指標(biāo)包括:脫軌系數(shù)、輪重減載率、輪軸橫向力和橫向穩(wěn)定性。

②軌向不平順。當(dāng)軌向不平順與其他不平順疊加,或者與曲線、道岔等線況疊加時(shí),容易出現(xiàn)橫向力大值。

當(dāng)Dq＞0.5時(shí),建議對相關(guān)區(qū)段進(jìn)行檢查、精調(diào);

②輪重減載率Ur

動(dòng)態(tài)

③輪軸橫向力H

當(dāng)H＞P0/3時(shí),建議對相關(guān)區(qū)段進(jìn)行檢查、精調(diào);

當(dāng)H＞10+P0/3時(shí),停止提速。

④橫向穩(wěn)定性

此刻，他更愿意相信是神明降臨在了骸骨的身上，以之作為媒介，來下達(dá)神諭。直到這時(shí)，他才猛地意識到，神明真的到來了。

當(dāng)構(gòu)架橫向加速度峰值有連續(xù)6次以上達(dá)到或超過極限值8 m/s2時(shí),判定轉(zhuǎn)向架失穩(wěn),停止提速,并對相關(guān)區(qū)段進(jìn)行檢查、精調(diào)。

地理國情普查是一項(xiàng)重大的國情國力調(diào)查，是全面獲取地理國情信息的重要手段，是掌握地表自然、生態(tài)以及人類活動(dòng)基本情況的基礎(chǔ)性工作[27]。地理國情監(jiān)測是綜合利用現(xiàn)代測繪地理信息技術(shù)，對國土疆域、地形地貌、地表覆蓋等要素進(jìn)行動(dòng)態(tài)、定量地監(jiān)測，從地理的角度來反映資源環(huán)境、生態(tài)經(jīng)濟(jì)要素的空間分布及變化規(guī)律[28]。

(2)運(yùn)行平穩(wěn)性W

對于焊縫缺陷,應(yīng)精調(diào)、打磨焊縫附近鋼軌使表面光帶平順,如果缺陷較大以致無法通過打磨消除,需要切開重新焊接。復(fù)合不平順在靜態(tài)檢查中比較容易發(fā)現(xiàn),可以通過調(diào)整軌向、高低等措施進(jìn)行精調(diào)。

2 脫軌系數(shù)分析

(1)缺陷分析

隆冬時(shí)節(jié)，白雪飄揚(yáng)，何處覓食，火鍋?zhàn)罴?。提起火鍋，它已?jīng)成為很多人最鐘愛的食物之一，而且現(xiàn)在吃火鍋也不分季節(jié)，一年四季皆可食用，不過在冬天吃火鍋卻是最有意境的，三五好友，聚在一起，暖心暖胃。不過，如果你是孕媽媽，吃火鍋就另當(dāng)別論了。

①道岔缺陷。道岔由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,最易出現(xiàn)脫軌系數(shù)大值。圖1是高速鐵路中一組道岔的局部結(jié)構(gòu)圖,聯(lián)調(diào)聯(lián)試中在該位置出現(xiàn)脫軌系數(shù)大值。當(dāng)車輪從翼軌過渡到心軌時(shí)鋼軌頂面的光帶明顯不連續(xù),出現(xiàn)約50 mm的跳躍,說明車輪在經(jīng)過此位置時(shí)明顯橫移,導(dǎo)致輪軌橫向力較大,從而導(dǎo)致脫軌系數(shù)較大。

脫軌系數(shù)大值一般對應(yīng)3種線路缺陷:道岔缺陷、焊縫缺陷、復(fù)合不平順。

②焊縫缺陷。焊縫打磨不到位,過低、過高或者兩側(cè)對接鋼軌扭曲,也易導(dǎo)致較大的脫軌系數(shù)。圖2～圖4是典型的焊縫打磨不到位時(shí)的軌道表面光帶。在焊縫附近光帶寬度或者位置均出現(xiàn)畸變。測試數(shù)據(jù)表明,圖中的焊縫附近輪重減載率一般大于0.6,并且輪軌橫向力一般大于10 kN,從而導(dǎo)致脫軌系數(shù)較大甚至超限。

圖1 脫軌系數(shù)超限位置道岔結(jié)構(gòu)

圖2 焊縫過低,導(dǎo)致光帶寬窄不一致

圖3 焊縫過高,導(dǎo)致光帶不順

圖4 焊縫兩側(cè)對接鋼軌扭曲,導(dǎo)致光帶偏離正常位置

③復(fù)合不平順。線路中如果存在軌向、高低或三角坑等組成的復(fù)合不平順,脫軌系數(shù)容易出現(xiàn)大值。如果軌向不平順與曲線、豎曲線或道岔等線況疊加,易導(dǎo)致脫軌系數(shù)大值。

(2)精調(diào)措施

對于道岔缺陷,可精調(diào)過渡區(qū)基本軌的傾角以及基本軌與尖軌的高低,減小車輪的橫移距離,使車輪順利過渡。同時(shí),精調(diào)道岔區(qū)的墊板厚度、扣件壓力和鉤鎖拉力,減小車輪通過時(shí)鋼軌的垂向和橫向位移。

運(yùn)行平穩(wěn)性指標(biāo)包括橫向平穩(wěn)性和垂向平穩(wěn)性。當(dāng)W＞2.5時(shí),建議對相關(guān)區(qū)段進(jìn)行檢查、精調(diào)。

3 輪重減載率分析

(1)缺陷分析

輪重減載率在直線、曲線、道岔、焊縫等線況均可能出現(xiàn)大值,對應(yīng)的線路缺陷比較復(fù)雜。根據(jù)多次聯(lián)調(diào)聯(lián)試的經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)有些線路缺陷明顯、易查,有些缺陷隱蔽、難查。因此根據(jù)查找難度可將輪重減載對應(yīng)的線路缺陷分為兩種:顯性缺陷和隱性缺陷。

①顯性缺陷是指利用常規(guī)的靜態(tài)檢測方法能夠方便、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)的線路缺陷,例如高低不平順、三角坑、焊縫打磨不平等。

②隱性缺陷是指常規(guī)靜態(tài)檢測方法難以發(fā)現(xiàn),需要采用特殊手段才能發(fā)現(xiàn)的線路缺陷,例如扣件壓力不足、墊板缺失、軌道板空吊等。由于隱性缺陷處導(dǎo)致軌道垂向剛度不一致,車輪經(jīng)過時(shí),輪軌間垂向作用力會(huì)出現(xiàn)突變,如果壓力減小則表現(xiàn)為輪重減載,如果壓力變大則表現(xiàn)為輪重增載。

(2)精調(diào)措施

檢查線路缺陷時(shí),首先利用常規(guī)手段查找顯性缺陷,在排除顯性缺陷后再認(rèn)真查找隱性缺陷。試驗(yàn)中如果出現(xiàn)雙峰減載大于0.80的情況,說明線路缺陷很大,例如存在連續(xù)的高低、三角坑不平順,或者連續(xù)缺失多塊墊板等,可以通過靜態(tài)檢查發(fā)現(xiàn)原因并進(jìn)行精調(diào)。

4 輪軸橫向力分析

(1)缺陷分析

輪軸橫向力大值一般對應(yīng)兩種線路缺陷:道岔缺陷、軌向不平順。

①道岔缺陷是導(dǎo)致輪軸橫向力出現(xiàn)大值的最主要缺陷。在多次聯(lián)調(diào)聯(lián)試中,均在個(gè)別道岔區(qū)出現(xiàn)輪軸橫向力大值。與脫軌系數(shù)類似,輪軸橫向力大值也易出現(xiàn)在基本軌與岔尖的過渡區(qū)。道岔缺陷引起的典型輪軌力橫向橋信號見圖5。

(2)精調(diào)措施

圖5 道岔缺陷引起的輪軌力橫向橋信號

對于道岔缺陷,可以采用與脫軌系數(shù)一節(jié)中相同的精調(diào)、整治措施。對于軌向不平順,應(yīng)結(jié)合附近的線況特別是結(jié)合緩和曲線和道岔,進(jìn)行精調(diào)。

1.2.1 指標(biāo)體系的建立 根據(jù)梅州市林業(yè)科學(xué)研究所專家組的長期調(diào)查觀測及研究得出，影響野生鐘花櫻觀賞效果的主要因子為株型、花量、花色、花瓣大小、花朵大小，花期等。因此專家組以此6項(xiàng)特征，建立野生鐘花櫻觀賞性綜合評價(jià)指標(biāo)體系，指標(biāo)體系及測量方法見表1。并在櫻花盛開時(shí)節(jié)(2018年1月5日—2月26日)對梅州市境內(nèi)長期調(diào)查所標(biāo)識的55株野生鐘花櫻植株進(jìn)行外業(yè)調(diào)查，測量各項(xiàng)指標(biāo)值。

5 橫向穩(wěn)定性分析

(1)缺陷分析

引起轉(zhuǎn)向架失穩(wěn)的主要原因是車輪或鋼軌的接觸面異常,從而導(dǎo)致輪軌匹配不良。

綜上所述，對于Hcy與Cys C的檢測對于高血壓早期腎損傷具備較高的特異性與靈活性，基于早期發(fā)現(xiàn)的高血壓疾病患者我而言，腎功能損傷的具體程度顯得極其重要，此外，早期治療能夠顯著的降低患者治療與預(yù)后產(chǎn)生的費(fèi)用，在臨床上非常值得推廣應(yīng)用。

(2)精調(diào)措施

評點(diǎn)式閱讀與以往單純的評點(diǎn)法有著本質(zhì)的差異：以往出現(xiàn)的“教材評點(diǎn)”是他人評，學(xué)生看；而“評點(diǎn)閱讀法”不僅僅是學(xué)生自己評，教師也發(fā)揮了重要的作用?！霸u點(diǎn)閱讀”要求教師首先要尊重學(xué)生的主體地位，尊重學(xué)生的獨(dú)立性、自主性、創(chuàng)造性以及個(gè)性化發(fā)展，并且具備“兼容并包”的思想，以正確的判斷力來扮演好組織者、促進(jìn)者、服務(wù)者的角色。

(2)精調(diào)措施

對鋼軌頂面進(jìn)行打磨,使其外形符合要求,從而改善輪軌接觸關(guān)系,消除轉(zhuǎn)向架失穩(wěn)現(xiàn)象。

圖6 鋼軌打磨前構(gòu)架橫向加速度波形

圖7 鋼軌打磨前、后外形輪廓

圖8 鋼軌打磨后,構(gòu)架橫向加速度波形

6 橫向平穩(wěn)性分析

(1)缺陷分析

橫向平穩(wěn)性大值一般對應(yīng)3種缺陷:線路不平順、輪軌匹配不良、車輛狀態(tài)不良。

在新媒體背景下，報(bào)紙行業(yè)工作人員應(yīng)對編輯工作重新思考和定位，注重創(chuàng)新思維的提升，不斷提高提升工作能力。筆者認(rèn)為，可以從以下兩個(gè)方面來進(jìn)行：首先，報(bào)紙編輯應(yīng)改變幕后工作的方式，充分把握受眾的基本特點(diǎn)，提高對新聞的洞察力和敏感性，適時(shí)調(diào)整工作重心，挖掘新聞采編環(huán)節(jié)，從而提升新聞生產(chǎn)的積極主動(dòng)性；其次，報(bào)紙編輯應(yīng)對有價(jià)值的新聞進(jìn)行深度挖掘，豐富新聞信息的內(nèi)容和可讀性，從新聞的采編、數(shù)據(jù)收集和技術(shù)整理出發(fā)，以新聞的可靠性為基礎(chǔ)，做好新聞策劃和編輯工作，提升受眾的忠誠度。

谷祺教授很早就致力于成本管理學(xué)的研究，他的學(xué)術(shù)論文《目標(biāo)成本管理的特點(diǎn)和應(yīng)用》，密切聯(lián)系實(shí)際，闡述目標(biāo)成本管理的特點(diǎn)、目標(biāo)成本的應(yīng)用以及目標(biāo)成本與計(jì)劃成本的關(guān)系，深入淺出，見解獨(dú)到。原文在《財(cái)經(jīng)問題研究》1985年第4期發(fā)表之后，被《經(jīng)濟(jì)學(xué)文摘》轉(zhuǎn)載，在學(xué)術(shù)界引起了較大反響。該文被評為遼寧省會(huì)計(jì)學(xué)會(huì)1982～1985年優(yōu)秀論文、遼寧省社科聯(lián)1988年度優(yōu)秀論文。

①線路不平順。線路中如果存在多處軌向、三角坑等不平順,特別是在道岔、曲線位置,容易導(dǎo)致橫向平穩(wěn)性差。

②輪軌匹配不良。輪軌匹配不良時(shí),易導(dǎo)致轉(zhuǎn)向架橫向振動(dòng)增大,并通過懸掛裝置傳遞至車體,導(dǎo)致車體橫向平穩(wěn)性差。

③車輛狀態(tài)不良。如果車輛橫向減振器、抗蛇行減振器或轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)等部件狀態(tài)不良,或者部件間參數(shù)不匹配,易導(dǎo)致橫向平穩(wěn)性差。

圖6是某段高速鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試中構(gòu)架橫向加速度波形。加速度幅值約6 m/s2,振動(dòng)頻率約8 Hz?？梢钥闯鲈搮^(qū)段構(gòu)架橫向振動(dòng)出現(xiàn)周期性,轉(zhuǎn)向架出現(xiàn)失穩(wěn)征兆,說明該區(qū)段線路存在缺陷。對該區(qū)段的鋼軌外形進(jìn)行測量,發(fā)現(xiàn)內(nèi)側(cè)(靠近輪緣)軌面凸出。鋼軌打磨前、后的外形輪廓見圖7。打磨后該區(qū)段構(gòu)架橫向加速度波形見圖8,可見幅值明顯減小,降至2 m/s2以下。

對于線路缺陷,可以通過整治不平順、打磨鋼軌等措施予以精調(diào)。如果是車輛自身狀態(tài)不良,可通過旋輪、調(diào)整部件參數(shù)等措施調(diào)整。

7 垂向平穩(wěn)性分析

垂向平穩(wěn)性大值一般對應(yīng)3種缺陷:線路不平順、軌面凹凸不平、車輛狀態(tài)不良。

(1)缺陷分析

①線路不平順。線路區(qū)段中如果存在多個(gè)高低、三角坑等不平順,特別是道岔、曲線位置,容易導(dǎo)致垂向平穩(wěn)性差。

基于Unity3D的變電站移動(dòng)虛擬培訓(xùn)研 究 …………………………………………………………… 盧梅麗 （12）

②軌面凹凸不平。擦傷、剝離、異物等原因會(huì)導(dǎo)致軌面出現(xiàn)凹凸不平,從而引起輪軌間垂向振動(dòng)大,并引起車體垂向平穩(wěn)性差。

基于LabVIEW語言設(shè)計(jì)的模擬調(diào)制系統(tǒng)，可以在工科的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中推廣運(yùn)用，使學(xué)生加深對高頻電子線路和通信原理等課程的理解和掌握，從而提高學(xué)生對無線電通信系統(tǒng)的學(xué)習(xí)興趣。

③車輛狀態(tài)不良。如果車輛振動(dòng)在良好的線路上出現(xiàn)明顯的惡化,說明車輛狀態(tài)不良。此時(shí),應(yīng)對車輛部件進(jìn)行檢查,恢復(fù)正常后才能繼續(xù)試驗(yàn)。影響垂向平穩(wěn)性的車輛部件主要是空簧、垂向減振器、車輪外形。圖9和圖10分別是車輛狀態(tài)正常和不良時(shí)的車體垂向加速度波形。

(2)精調(diào)措施

地表沉量測值是反映地面建筑物沉淀池不均勻沉降和構(gòu)筑物安全、隧道結(jié)構(gòu)安全和穩(wěn)定的重要數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)的及時(shí)反饋進(jìn)行整理分析，判斷發(fā)展變化的規(guī)律，有效指導(dǎo)注漿施工。

圖9 車輛狀態(tài)正常時(shí),車體垂向加速度

圖10 車輛狀態(tài)不良時(shí),車體垂向加速度

平穩(wěn)性大值如果是由線路缺陷引起的,可以通過整治不平順、打磨鋼軌等措施予以精調(diào)。如果是車輛自身原因,可通過更換部件、旋輪等措施調(diào)整。

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8 軸箱振動(dòng)加速度分析

(1)缺陷分析

軸箱振動(dòng)加速度作為一個(gè)輔助性指標(biāo),可以查找比較少見的線路缺陷。圖11是鋼軌出現(xiàn)擦傷后軸箱垂向振動(dòng)加速度波形,振動(dòng)主頻在400 Hz左右。可以看出擦傷前振動(dòng)幅值一般小于50 m/s2,擦傷后增大至100 m/s2以上。圖12是焊縫凸起后軸箱垂向振動(dòng)加速度波形,振動(dòng)主頻在400 Hz左右?？梢钥闯稣：缚p位置軸箱振動(dòng)幅值一般小于200 m/s2,凸起焊縫位置振動(dòng)增大至200 m/s2以上。

(2)精調(diào)措施

圖11 鋼軌擦傷后軸箱垂向加速度波形

圖12 焊縫位置軸箱垂向加速度波形

如果軸箱振動(dòng)較大(加速度超過200 m/s2,或者在一段線路內(nèi)大于100 m/s2),應(yīng)對鋼軌表面進(jìn)行檢查、精調(diào)。如果存在擦傷、焊縫凹凸等缺陷,可通過打磨進(jìn)行精調(diào)。

9 結(jié)束語

動(dòng)車組動(dòng)力學(xué)響應(yīng)測試能夠監(jiān)測車輛的運(yùn)行安全,檢測影響運(yùn)行穩(wěn)定性和平穩(wěn)性的線路缺陷,為聯(lián)調(diào)聯(lián)試提供保障。各檢測指標(biāo)與線路缺陷的對應(yīng)關(guān)系具有規(guī)律性,根據(jù)規(guī)律性可以更有效地檢查線路、指導(dǎo)精調(diào)。

[1] 楊榮峰,王林棟,章 亮.鐵路線路動(dòng)車組動(dòng)力學(xué)響應(yīng)檢測應(yīng)用研究[J].鐵道機(jī)車車輛,2010(1):20-21,47.

[1] 手冢和彥.脫軌與運(yùn)行安全性[C].國外高速列車譯文集(5),1997,424-430.