[发明专利]一种研究列车行驶过程中对道砟飞溅影响的实验方法

说明书

本发明公开了一种研究列车行驶过程中对道砟飞溅影响的实验方法，其初始检测位点的确定方法为在列车轨道宽度方向的两侧、轨道中心放置三行仿真颗粒，每行仿真颗粒为沿列车轨道长度方向放置的若干个仿真颗粒，记录每个仿真颗粒在列车驶过若干次所述列车轨道后的每个移动后的位置，且每次列车驶过所述列车轨道后，每个仿真颗粒均放回原点，将仿真颗粒相邻的移动后的位置连接，形成仿真颗粒的活动范围；每行仿真颗粒中，相邻两个仿真颗粒的活动范围的重合面积的平均值记为A，仿真颗粒活动范围的面积的平均值记为B，调整相邻仿真颗粒的距离直至A/B的值为0～30％，即可获得仿真颗粒的初始检测位点。

技术领域

本发明属于土木工程领域，涉及一种用于研究列车行驶过程中对道砟飞溅速度影响的实验方法。

背景技术

道砟是用来铺设铁路路基的粗砂砾或碎石，主要是铁路基床所用，石质为特级花岗岩。道砟在铁路运输系统中用作承托轨道枕木，是常见的轨道道床结构。工程会在铺设路轨之前，先在路基铺上一层碎石，再加以压实，然后才铺上枕木及路轨。使用道砟可以容易排水及调校路轨位置，同时由于道砟把列车及路轨重量分散在路基上，故此能够减低列车经过时所带来的震动及噪音，令到乘客的乘坐舒适程度增加。但列车高速行驶时会对周围产生强大的气流冲击，车底的道砟便会到处飞溅撞击车辆，可能对行驶车辆和轨道造成危险。然而，目前没有关于研究列车驶过对道砟飞溅起时的速度的影响的实验方法。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种仿真颗粒初始检测位点的确定方法，该方法能够确定仿真颗粒的初始放置位点，从而对列车行驶过程中的道砟飞溅进行检测。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种仿真颗粒初始检测位点的确定方法，在列车轨道宽度方向的两侧、轨道中心放置三行仿真颗粒，每行仿真颗粒为沿列车轨道长度方向放置的若干个仿真颗粒，记录每个仿真颗粒在列车驶过若干次所述列车轨道后的每个移动后的位置，且每次列车驶过所述列车轨道后，每个仿真颗粒均放回原点，将仿真颗粒相邻的移动后的位置连接，形成仿真颗粒的活动范围；

每行仿真颗粒中，相邻两个仿真颗粒的活动范围的重合面积的平均值记为A，仿真颗粒活动范围的面积的平均值记为B，调整相邻仿真颗粒的距离直至A/B的值为0～30％，即可获得仿真颗粒的初始检测位点；

其中，A/B的值不为0，仿真颗粒为内部设有九轴姿态传感器的3D道砟模型。

本发明的目的之二是提供一种研究列车行驶过程中对道砟飞溅影响的实验方法，将若干仿真颗粒放置在上述确定方法获得的初始检测位点上，列车驶过列车轨道后，每个仿真颗粒将移动过程中的加速度信号、速度信号、磁场信号和/或气压信号通过信号采集装置输送至终端。

本发明的目的之三是提供一种实现上述实验方法的实验系统，由列车轨道、若干仿真颗粒、信号采集装置和终端组成，若干仿真颗粒放置列车轨道的道砟上，每个仿真颗粒将移动过程中的加速度信号、速度信号、磁场信号和/或气压信号通过信号采集装置输送至终端。

本发明的有益效果为：

1.本发明能够将道砟运动时的轨迹和速度进行实时记录，使车辆对飞溅起的道砟的影响更为具象，弥补了道砟安全性实验方法的空缺。

2.本发明实验方法简单，实验范围可灵活调整，实验结果直观。

3.本发明的实现系统布设简单，便于推广，易于维护。

4.本发明的实验方法打破了之前结构材料与功能材料两者不可兼容的壁垒，实现了智能材料与结构的完美结合，其既可以成熟荷载作用，又同时具有分析、识别、处理及控制等智能驱动与传感的功能。

附图说明