基于應(yīng)變電測法監(jiān)測無縫鋼軌縱向應(yīng)力研究.pdf

1、無縫鋼軌是由標(biāo)準(zhǔn)單元軌節(jié)焊接而成的，取消了傳統(tǒng)鋼軌之間的連接接頭，能夠滿足當(dāng)今高速鐵路運(yùn)行舒適性需求，是被廣泛采用的軌道結(jié)構(gòu)形式。無縫鋼軌線路在實(shí)際運(yùn)營過程中，鋼軌由于受列車的輾壓，外界溫度的變化等因素的影響，其內(nèi)部會產(chǎn)生很大的縱向應(yīng)力。鋼軌的內(nèi)部應(yīng)力大于扣件和道床阻力時就會發(fā)生爬行，鋼軌的爬行將導(dǎo)致無縫鋼軌應(yīng)力分布不均勻并且容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。鋼軌應(yīng)力過于集中將影響軌道的穩(wěn)定性，實(shí)時監(jiān)測鋼軌應(yīng)力狀態(tài)對無縫線路的維護(hù)維修意義重大。

2、　　本文采用應(yīng)變電測法監(jiān)測無縫鋼軌的縱向應(yīng)變和軌溫，并以無線傳感網(wǎng)的方式對應(yīng)變和軌溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，通過采集的應(yīng)變和軌溫?cái)?shù)據(jù)解算鋼軌縱向應(yīng)力和鎖定軌溫的變化。對應(yīng)變電測法的測量方案進(jìn)行了可行性研究，將應(yīng)變傳感器和溫度傳感器進(jìn)行了合理的安裝布局。根據(jù)無縫線路的現(xiàn)場工作環(huán)境研究了應(yīng)變傳感器的安裝工藝。同時，為了提高應(yīng)變傳感器的安裝效率、準(zhǔn)確性和一致性，設(shè)計(jì)了應(yīng)變片的安裝位置劃線器和安裝壓緊裝置。
　　在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了傳感器的制作和集成，為

3、了提高集成后的傳感器測量單元長期測量的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，對其進(jìn)行了溫漂測試和應(yīng)力標(biāo)定。在某城際高鐵線路和某實(shí)驗(yàn)基地將集成后的傳感器測量單元及其系統(tǒng)進(jìn)行了安裝布局。
　　基于MATLAB設(shè)計(jì)了一種鋼軌應(yīng)力分析軟件，將實(shí)驗(yàn)基地布局安裝的26處監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了應(yīng)力和鎖定軌溫變化的對比分析。監(jiān)測結(jié)果顯示，某城際高鐵的正線監(jiān)測位置鋼軌應(yīng)力在-40～+75Mpa左右，實(shí)驗(yàn)基地臨近鋼軌接頭的監(jiān)測位置鋼軌應(yīng)力為±35Mpa左右。遠(yuǎn)離鋼軌接頭的監(jiān)測