高速铁路轨道平顺性检测关键理论与技术PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 中国高速铁路轨道维护检修体系 2

1.2 现代轨道几何状态检测与监测技术 4

1.2.1 轨道几何状态检测技术的主要分类 4

1.2.2 轨道动态不平顺检测技术的发展现状 4

1.2.3 轨道静态不平顺检测技术的发展现状 7

1.2.4 其他相关检测技术的发展与应用 9

1.2.5 轨道状态监测技术的发展与应用 12

1.3 高速铁路轨道平顺性检测面临的主要挑战 14

参考文献 16

第2章 高速铁路轨道静态平顺性检测 19

2.1 高速铁路轨道平顺性的精密工程测量与控制 19

2.1.1 高速铁路轨道精密工程测量 19

2.1.2 轨道空间几何线形控制方法 20

2.2 基于中点弦测法反演的轨道不平顺检测 21

2.2.1 基于中点弦测法的逆滤波法 21

2.2.2 基于中点弦测法反演的轨道不平顺检测理论 27

2.2.3 基于高频采样的中点弦测法 39

2.3 基于一弦多点弦测法反演的轨道不平顺检测 47

2.3.1 一弦N点弦测法的数学模型 47

2.3.2 一弦N点弦测系统误差分析 53

2.4 基于最优多点弦测法反演的轨道不平顺检测 66

2.4.1 最优化问题描述 67

2.4.2 优化方案 69

2.4.3 一弦N点的单测点弦测法 70

2.4.4 最优两点弦测法 72

2.4.5 其他多点弦测法 75

2.4.6 最优多测点弦测法的优化率 80

2.5 惯性导航系统检测 82

2.5.1 惯性导航技术简介 82

2.5.2 惯性导航系统检测理论 82

2.5.3 惯性导航偏移分析 86

2.6 相对与绝对结合的高效检测 87

2.6.1 轨道不平顺相对测量技术 87

2.6.2 轨道不平顺绝对测量技术 87

2.6.3 相对与绝对结合的检测技术 88

2.6.4 轨检仪的优化研究 90

参考文献 93

第3章 高速铁路轨道不平顺动力学控制与评估 95

3.1 国内外轨道不平顺的评价方法 96

3.1.1 轨道局部不平顺评价方法 96

3.1.2 轨道整体不平顺评价方法 101

3.1.3 功率谱密度评定轨道平顺状态 108

3.2 轨道不平顺与轮轨系统的频率响应规律 114

3.2.1 车辆-轨道空间耦合系统频响分析模型 114

3.2.2 车辆-轨道空间耦合系统典型频响规律分析 129

3.3 轨道不平顺的敏感波长分析 142

3.3.1 高低不平顺的敏感波长分布 142

3.3.2 水平不平顺的敏感波长分布 144

3.3.3 轨向不平顺的敏感波长分布 146

3.3.4 轨距不平顺的敏感波长分布 148

3.4 基于动力学的轨道不平顺评价方法 149

3.4.1 轨道不平顺波长权重函数 150

3.4.2 轨道不平顺的重构 164

3.4.3 考虑波长权重的轨道不平顺管理值 193

3.5 应用案例分析 199

3.5.1 轨道不平顺数据样本 199

3.5.2 动力学响应分析 201

3.5.3 峰值管理 203

3.5.4 均值管理 206

参考文献 209

第4章 轨道宽频动刚度检测 211

4.1 轨道宽频动刚度检测概述 211

4.1.1 结构的静刚度与动刚度 211

4.1.2 结构刚度的计算方法 212

4.1.3 轨道垂向刚度 212

4.2 国内外轨道刚度检测技术现状 214

4.2.1 轨道结构部件刚度的测量 214

4.2.2 轨道整体刚度的测量 222

4.2.3 轨道刚度测量方法分析与比较 235

4.3 轨道结构动力特征 238

4.3.1 轨道结构的动力特性 238

4.3.2 轨道结构动力特性的控制与应用 241

4.3.3 轨道结构系统动力特性仿真 243

4.3.4 轨道结构系统动力特性的参数 244

4.4 轨道结构宽频动刚度计算理论 245

4.4.1 两自由度的轨道动刚度计算模型 245

4.4.2 多自由度的轨道动刚度计算模型 246

4.4.3 有砟轨道结构的宽频动刚度计算 247

4.5 轨道结构宽频动刚度测试方法 250

4.5.1 力锤激励法 250

4.5.2 小车检测法 257

参考文献 263

第5章 高速铁路无砟轨道伤损检测 265

5.1 无砟轨道伤损及检测技术概述 265

5.1.1 无砟轨道主要伤损类型 265

5.1.2 无砟轨道伤损检测现状 268

5.2 模态法检测无砟轨道伤损 269

5.2.1 基于固有频率的结构伤损检测 269

5.2.2 基于曲率模态的无砟轨道伤损检测 270

5.2.3 基于高斯曲率的无砟轨道伤损检测 277

5.2.4 模态法检测伤损试验 280

5.3 基于冲击回波法识别无砟轨道伤损 282

5.3.1 冲击回波法的检测原理 282

5.3.2 冲击回波法的数值仿真 285

5.3.3 冲击回波法检测伤损试验 291

5.4 无砟轨道伤损检测系统设计 294

5.4.1 系统方案 295

5.4.2 检测系统硬件设备 296

5.4.3 检测系统装置 298

5.4.4 信号处理 299

5.4.5 检测系统识别伤损 301

参考文献 302

第6章 无缝线路温度力及断轨监测 303

6.1 无缝线路监测及检测技术 304

6.1.1 传统监测方法 304

6.1.2 新型监测方法 305

6.2 无缝线路中钢轨温度力测试 306

6.2.1 双向应变法测试原理及组桥方案 307

6.2.2 钢轨截面温度变化对测量误差的影响 311

6.2.3 基本温度力与附加纵向力的分离研究 315

6.2.4 异包层光纤光栅传感器的室内试验验证 319

6.2.5 现场试验验证 321

6.3 高架站桥上无缝道岔监测系统 322

6.3.1 桥上无砟道岔的状态控制指标 322

6.3.2 桥上无砟道岔敏感区域 323

6.3.3 高速铁路高架站轨道系统状态监测的主要内容 330

6.3.4 主要监测技术 332

6.3.5 高架站无缝道岔监测系统的主要组成 333

6.3.6 监测系统的状态预测、报警和预警 335

参考文献 336

第7章 高速道岔钢轨裂纹监测 338

7.1 道岔钢轨伤损检测及监测技术 338

7.1.1 钢轨伤损分类 338

7.1.2 国内外道岔监测系统 339

7.1.3 钢轨伤损检测及监测技术 341

7.2 基于声发射技术的道岔钢轨裂纹伤损识别算法 347

7.2.1 经典声发射信号处理算法 347

7.2.2 能量谱比值法 348

7.2.3 基于小波包分析的声发射信号处理 354

7.2.4 基于大数据的声发射信号处理 361

7.2.5 海量数据测试及结果 372

7.3 高速道岔钢轨裂纹监测系统 373

7.3.1 道岔监测系统的主要设计原则 374

7.3.2 道岔监测系统的设计理念 374

7.3.3 系统架构 375

7.3.4 系统组成 375

7.3.5 功能设计 378

7.3.6 室内试验验证 380

7.3.7 信号在钢轨中衰减试验 381

参考文献 382