基于應變電測法監(jiān)測無縫鋼軌縱向應力研究.pdf

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

2、　　本文采用應變電測法監(jiān)測無縫鋼軌的縱向應變和軌溫，并以無線傳感網(wǎng)的方式對應變和軌溫數(shù)據(jù)進行傳輸，通過采集的應變和軌溫數(shù)據(jù)解算鋼軌縱向應力和鎖定軌溫的變化。對應變電測法的測量方案進行了可行性研究，將應變傳感器和溫度傳感器進行了合理的安裝布局。根據(jù)無縫線路的現(xiàn)場工作環(huán)境研究了應變傳感器的安裝工藝。同時，為了提高應變傳感器的安裝效率、準確性和一致性，設計了應變片的安裝位置劃線器和安裝壓緊裝置。
　　在實驗室進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)定性和準確性，對其進行了溫漂測試和應力標定。在某城際高鐵線路和某實驗基地將集成后的傳感器測量單元及其系統(tǒng)進行了安裝布局。
　　基于MATLAB設計了一種鋼軌應力分析軟件，將實驗基地布局安裝的26處監(jiān)測點的數(shù)據(jù)進行了應力和鎖定軌溫變化的對比分析。監(jiān)測結果顯示，某城際高鐵的正線監(jiān)測位置鋼軌應力在-40～+75Mpa左右，實驗基地臨近鋼軌接頭的監(jiān)測位置鋼軌應力為±35Mpa左右。遠離鋼軌接頭的監(jiān)測