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摘要
列车运动条件下CA砂浆层脱空病害的定量检测缺乏有效的评估指标，而基于轨道/车辆响应特征和轨道线形变化的检测方法以定性判断为主。为解决上述问题，采用弯沉斜率作为脱空长度病害的评估指标，开展多种条件下脱空长度的定量评估研究。首先，基于欧拉伯努利梁理论和Winkler模型，推导出轨道板弯沉斜率与变形速度之间的关系。建立车辆-轨道有限元动力学模型，设置多种不同的脱空长度。其次，研究列车以不同速度通过病害区域时，轨道板表面特定区域变形速度的分布情况，统计该过程中轨道板最大变形速度出现的位置与轮对中心的间距。再次，基于线性递减粒子群优化算法，求解最优的变形速度测量位置。最后，分析弯沉斜率的变化规律及其与脱空长度的关联。研究结果表明：弯沉斜率与脱空长度呈正相关，因此弯沉斜率不仅可以用于砂浆层脱空的识别，还可以用于脱空长度的定量评估；在不同的脱空工况下，变形速度的最优测量位置位于列车轮对中心前方2.4 m处，该位置对应的变形速度能更有效地反映出脱空产生的影响；在不同的速度条件下，弯沉斜率的平均绝对百分比误差的平均值为13.7%，对应位置变形速度的平均绝对百分比误差的平均值为112.93%；揭示了不同脱空工况条件下弯沉斜率的变化规律，给出了7种脱空条件下弯沉斜率变化的参考范围。
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