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出版者:

作者:田晶 編

出品人:

頁數:200

译者:

出版時間:2005-9

價格:23.80元

裝幀:

isbn號碼:9787560935119

叢書系列:

圖書標籤:

• 機械製圖
• 工程製圖
• 機械工程
• 基礎教程
• 圖學
• 製圖規範
• CAD
• 繪圖
• 機械原理
• 工業設計

鐵軌之上的律動：現代軌道交通係統設計與維護實務 一、 導論：呼喚高效與安全的地麵動脈 在當代社會中，軌道交通，無論是高速鐵路、城市地鐵，還是輕軌係統，都已成為支撐社會經濟高效運轉的核心基礎設施。它們不僅是人員和貨物流動的生命綫，更是衡量一個國傢現代化水平的重要標誌。然而，軌道交通係統的復雜性遠超人們的日常想象。它涉及高精度的土木工程、精密的機械動力學、復雜的電氣控製以及嚴苛的安全管理體係。一部《鐵軌之上的律動：現代軌道交通係統設計與維護實務》，正是為深刻剖析這一復雜巨係統而創作的專業指南。 本書摒棄瞭對單一機械零件的孤立研究，聚焦於係統集成、動態性能優化與全生命周期管理三大核心議題。其目標讀者群定位於軌道交通規劃師、係統集成工程師、綫路設計人員、設備維護工程師以及相關專業的高年級本科生和研究生。 二、 軌道結構動力學與綫路幾何設計 本書的基石部分深入探討瞭軌道結構動力學這一前沿領域。傳統的結構分析多關注靜力學平衡，但高速運行帶來的高頻振動、衝擊載荷及熱脹冷縮效應，對軌道的穩定性和使用壽命構成瞭嚴峻挑戰。 2.1 綫路幾何的精密控製： 詳細闡述瞭綫路的平麵綫形（超高、緩和麯綫）和縱斷麵綫形（縱坡、竪麯綫）設計規範，重點分析瞭在不同運營速度下，乘客舒適度與輪軌動力響應之間的平衡點。內容涵蓋瞭平順性指標的量化分析，例如加速度限製、加加速度（Jerk）的控製標準，以及如何利用先進的測量技術（如激光掃描與慣性導航係統）對既有綫路進行幾何狀態評估與超限診斷。 2.2 軌道結構的多體耦閤分析： 深入剖析瞭道床、扣件係統、鋼軌及其下的地基土體之間的相互作用。書中引入瞭有限元模型（FEM）和集中參數模型，用於模擬列車通過不同類型軌道（如無砟軌道、有砟軌道）時産生的動態響應。特彆關注瞭鋼軌波磨的形成機理、預測模型與抑製技術，包括超聲波探傷、磨耗麯綫的優化設計以及主動或被動抑製振動的扣件係統應用案例。 三、 輪軌關係與車輛-軌道耦閤係統分析 軌道交通的核心在於輪軌之間的動態接觸。本書用大量篇幅解析瞭這一關鍵界麵的物理規律及其對運營安全的影響。 3.1 輪軌接觸幾何與力學： 詳細介紹瞭輪軌的接觸幾何（如名義接觸點、接觸橢圓）計算方法，以及在不同側滾角和爬坡情況下的滾動條件與滑動狀態。對赫茲接觸理論在實際輪軌狀態下的適用性進行瞭深入探討，並引入瞭基於非綫性接觸模型的分析方法。 3.2 車輛動力學模擬： 本章的核心是車輛-軌道耦閤動力學仿真。書中詳細介紹瞭車輛模型的建立，包括轉嚮架、懸掛係統（一係、二係）的參數化建模。重點分析瞭在麯綫通過、直綫蛇行運動和脫軌臨界條件下的動力學行為。書中提供瞭多種脫軌判據的對比分析，如臨界橫嚮力/重力比值、輪緣作用角限製，並結閤實際故障案例，說明瞭如何通過調整車輛懸掛剛度或軌道幾何參數來規避特定動力學風險。 四、 運營環境下的環境影響與控製 高速運行的列車不僅自身復雜，其對外部環境的影響也需要精確控製和管理。 4.1 氣動效應與隧道交會： 在高速鐵路和地鐵隧道中，氣動效應是主要的能耗和噪聲源。本書係統闡述瞭列車過分道（交會）和隧道射流效應的流體力學模型，包括壓力波的産生、傳播與衰減規律。內容涉及如何通過優化列車頭型設計、隧道斷麵積設計以及設置隔斷牆來減輕氣壓脈衝對人員聽覺和結構安全的影響。 4.2 振動與噪聲控製技術： 針對城市軌道交通的噪聲汙染問題，本書詳述瞭從源頭到接收端的全鏈路降噪技術。這包括軌道錶麵處理技術（如鋼軌打磨、塗層技術）、彈性扣件和隔振墊的應用，以及軌道減振結構的設計，並輔以詳細的現場測試方法和評價標準。 五、 資産管理與智能維護策略 軌道交通係統是典型的重資産運營模式，其維護效率直接決定瞭運營成本和可靠性。本書著重介紹瞭從傳統定期維護嚮基於狀態的預測性維護（PdM）的轉型路徑。 5.1 狀態監測技術（CMS）： 全麵介紹用於監測軌道和車輛狀態的關鍵傳感器技術，包括加速度計、應變計、激光測振儀、超聲波探傷儀等在實際工況下的數據采集、傳輸和初步處理方法。強調瞭如何從海量監測數據中提取特徵指標。 5.2 資産全生命周期管理（ALM）： 探討瞭如何構建軌道/車輛的數字孿生模型。通過集成曆史檢修記錄、實時監測數據和材料退化模型，實現對關鍵部件（如鋼軌、道岔、車輪踏麵）剩餘壽命的精準預測。書中給齣瞭具體的風險評估矩陣和維護資源優化調度的決策模型，旨在最小化停運時間和維護成本，同時確保安全冗餘。 六、 結論：麵嚮未來的韌性交通網絡 《鐵軌之上的律動》旨在提供一個宏觀而深入的視角，理解現代軌道交通係統是如何在復雜載荷、高速運行和環境約束下保持其韌性（Resilience）和可持續性。本書強調的不是單一技術的堆砌，而是係統工程思維在保障地麵交通動脈持續、高效運行中的關鍵作用。通過對設計、運行與維護各環節的精細化控製，我們纔能真正實現鐵軌之上安全而流暢的律動。

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