基于道旁监测的失圆车轮识别方法研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第12-25页 |
| 1.1 研究的背景和意义 | 第12-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-22页 |
| 1.2.1 失圆车轮的产生及发展机理 | 第14-15页 |
| 1.2.2 失圆车轮对轨道结构的影响 | 第15-16页 |
| 1.2.3 失圆车轮的测试方法研究 | 第16-20页 |
| 1.2.4 轮轨力识别问题的研究 | 第20-21页 |
| 1.2.5 既有研究存在的问题 | 第21-22页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第22-23页 |
| 1.4 技术路线 | 第23-24页 |
| 1.5 主要创新点 | 第24-25页 |
| 第二章 失圆车轮的轮轨力特征分析 | 第25-45页 |
| 2.1 三维轮轨耦合动力学有限元模型 | 第25-32页 |
| 2.1.1 车辆模型 | 第25-27页 |
| 2.1.2 失圆车轮模型的建立 | 第27-29页 |
| 2.1.3 轨道模型 | 第29-30页 |
| 2.1.4 模型求解 | 第30-32页 |
| 2.2 车轮扁疤引起的轮轨力特征分析 | 第32-38页 |
| 2.2.1 扁疤车轮引发轮轨力的时域分析 | 第33-35页 |
| 2.2.2 扁疤车轮引发轮轨力的频域分析 | 第35-38页 |
| 2.3 车轮多边形磨耗引起的轮轨力特征分析 | 第38-43页 |
| 2.3.1 车速对多边形车轮引发轮轨力的影响 | 第38-39页 |
| 2.3.2 多边形车轮阶数对轮轨垂向作用力的影响 | 第39-40页 |
| 2.3.3 多边形磨耗波深对轮轨垂向作用力的影响 | 第40-42页 |
| 2.3.4 车轮多边形轮轨力的频域特征 | 第42-43页 |
| 本章小结 | 第43-45页 |
| 第三章 基于标定曲线的轮轨力识别方法研究 | 第45-61页 |
| 3.1 测试方法及测试量分析 | 第45-46页 |
| 3.1.1 钢轨位移 | 第45-46页 |
| 3.1.2 钢轨振动加速度 | 第46页 |
| 3.1.3 钢轨动态应变 | 第46页 |
| 3.2 移动荷载作用下的钢轨应变分布特征 | 第46-49页 |
| 3.3 垂向轮轨力时程测试方法 | 第49-55页 |
| 3.3.1 测点布置和数量 | 第49-50页 |
| 3.3.2 测点剪应变的数值模拟分析 | 第50-53页 |
| 3.3.3 钢轨中和轴剪应变测试方法 | 第53-55页 |
| 3.4 轮轨力的标定曲线分析 | 第55-58页 |
| 3.4.1 轮轨力标定曲线的数学表达 | 第55-56页 |
| 3.4.2 速度对标定曲线的影响 | 第56-58页 |
| 3.5 失圆车轮识别方法的仿真验证 | 第58-60页 |
| 3.5.1 正常车轮的轮轨力识别 | 第58-59页 |
| 3.5.2 扁疤车轮的轮轨力识别 | 第59-60页 |
| 本章小结 | 第60-61页 |
| 第四章 垂向轮轨力测试系统开发与现场试验 | 第61-81页 |
| 4.1 测试系统的开发 | 第61-67页 |
| 4.1.1 测试系统的构成 | 第61-62页 |
| 4.1.2 硬件的选择 | 第62-64页 |
| 4.1.3 软件系统开发 | 第64-67页 |
| 4.2 现场测试 | 第67-69页 |
| 4.2.1 测点布置 | 第67-68页 |
| 4.2.2 加载设备 | 第68-69页 |
| 4.3 测试数据分析 | 第69-79页 |
| 4.3.1 测试概况 | 第69-70页 |
| 4.3.2 钢轨剪应变信号分析 | 第70-74页 |
| 4.3.3 轮轨力标定 | 第74页 |
| 4.3.4 轮轨力分析 | 第74-79页 |
| 本章小结 | 第79-81页 |
| 第五章 基于模型的轮轨力识别方法 | 第81-104页 |
| 5.1 基于单层梁模型的轮轨力估计方法 | 第81-84页 |
| 5.1.1 轨道动力学计算模型 | 第81-82页 |
| 5.1.2 基于钢轨垂向位移的轮轨力识别 | 第82-84页 |
| 5.2 病态方程求解方法 | 第84-86页 |
| 5.3 算例验证 | 第86-90页 |
| 5.3.1 正常车轮轮轨力识别 | 第86-88页 |
| 5.3.2 失圆车轮轮轨力识别 | 第88-90页 |
| 5.4 测试误差影响分析 | 第90-94页 |
| 5.5 参数估计误差影响分析 | 第94-97页 |
| 5.5.1 轨道刚度估计误差对轮轨力估计值的影响 | 第94-96页 |
| 5.5.2 轨道阻尼对估计轮轨力误差的影响 | 第96-97页 |
| 5.6 基于应变测量的轮轨力估计方法 | 第97-103页 |
| 5.6.1 基于轨底应变的轮轨力估计方法 | 第97-101页 |
| 5.6.2 基于中和轴剪应变的轮轨力估计方法 | 第101-103页 |
| 本章小结 | 第103-104页 |
| 第六章 轨枕-道砟界面应力测试方法 | 第104-121页 |
| 6.1 道砟应力测试的意义 | 第104-105页 |
| 6.2 监测系统的开发 | 第105-107页 |
| 6.3 实验室道砟箱试验 | 第107-109页 |
| 6.4 轨枕-道砟界面应力测试的现场测试 | 第109-119页 |
| 6.4.1 TTI站场测试 | 第110-114页 |
| 6.4.2 重载铁路测试基本情况 | 第114-117页 |
| 6.4.3 轨枕-道砟界面应力特征 | 第117-119页 |
| 6.5 测试装备的研发与方法改进 | 第119-120页 |
| 本章小结 | 第120-121页 |
| 第七章 重载铁路道砟应力监测与失圆车轮识别 | 第121-161页 |
| 7.1 测试的基本情况 | 第121-128页 |
| 7.1.1 测试设备的安装 | 第121-122页 |
| 7.1.2 测试计划 | 第122-125页 |
| 7.1.3 测试效果及幅值分布特征 | 第125-128页 |
| 7.2 轨枕-道砟界面应力的信号特征分析 | 第128-135页 |
| 7.2.1 道砟应力特征分析 | 第128-129页 |
| 7.2.2 道砟应力数据的平均化 | 第129-132页 |
| 7.2.3 道砟应力信号的降噪 | 第132-134页 |
| 7.2.4 道砟界面应力与轮轨力的关系 | 第134-135页 |
| 7.3 有砟轨道双层梁模型的轮轨力估计方法 | 第135-142页 |
| 7.3.1 有砟轨道双层梁计算模型 | 第136-137页 |
| 7.3.2 基于轨枕位移的轮轨力识别方法 | 第137-138页 |
| 7.3.3 算例验证 | 第138-140页 |
| 7.3.4 参数估计误差的影响 | 第140-142页 |
| 7.4 基于道砟应力的失圆车轮识别 | 第142-159页 |
| 7.4.1 轮轨力识别的基本流程 | 第142-143页 |
| 7.4.2 道砟应力信号的预处理 | 第143-146页 |
| 7.4.3 典型数据分析 | 第146-151页 |
| 7.4.4 与WILD数据的对比 | 第151-153页 |
| 7.4.5 失圆车轮的识别与轮轨力特征分析 | 第153-159页 |
| 本章小结 | 第159-161页 |
| 第八章 结论与展望 | 第161-164页 |
| 8.1 结论 | 第161-162页 |
| 8.2 展望 | 第162-164页 |
| 参考文献 | 第164-169页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第169-171页 |
| 致谢 | 第171页 |
