中国重载铁路轨道智能垫板一体化设计探讨

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作者 丁浩 《科学技术创新》 2024年第23期110-113,共4页

目前国内针对重载铁路检测手段有限,重载铁路系统需要确保轨道结构不会因过度负载而受到损害。通过监测轨下测力垫板受力情况可以帮助铁路公司及时发现可能导致事故的问题,从而提高铁路系统的安全性。

关键词 重载铁路 智能垫板 薄膜压力传感器 人工智能

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网孔式弹性垫板动静刚度特性研究 被引量：7

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作者 赵峰 和振兴 +3 位作者 石广田 陈罄超 周华龙 王斌仓 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1243-1249,共7页

弹性垫板在减缓列车与其走行基础相互动力作用方面具有重要作用,静刚度和动静刚度比是决定弹性垫板减缓性能的关键参数。针对一种新型蜂窝网孔式弹性垫板结构,建立三维有限元计算模型,并选用超弹性与黏弹性本构模型叠加的方式来模拟橡... 弹性垫板在减缓列车与其走行基础相互动力作用方面具有重要作用,静刚度和动静刚度比是决定弹性垫板减缓性能的关键参数。针对一种新型蜂窝网孔式弹性垫板结构,建立三维有限元计算模型,并选用超弹性与黏弹性本构模型叠加的方式来模拟橡胶材料的力学特性,在弹性垫板材料参数不变的条件下,研究了网孔壁厚与孔径等关键参数的改变对网孔式弹性垫板动静刚度特性的影响,并与传统沟槽型弹性垫板进行对比。研究结果表明:在网孔孔径不变的条件下,随着网孔壁厚的增大,弹性垫板的静刚度增大,动静刚度比减小;在网孔壁厚不变的条件下,随着网孔孔径的增大,弹性垫板的静刚度减小,动静刚度比增大;与静刚度相近的传统沟槽型弹性垫板相比,网孔式弹性垫板具有动静刚度比较低、最大应力值较小以及应力分布更加均匀的特点。因此,合理地调整网孔壁厚与孔径的大小可以使网孔式弹性垫板适用于刚度要求不同的轨道结构,并且将网孔结构应用于轨下弹性垫板可以增强垫板的传力特性,延长垫板的使用寿命。 展开更多

关键词 城市轨道交通 轨下弹性垫板 有限元仿真 静刚度 动静刚度比

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轨下垫板刚度的时变特性及其影响研究 被引量：18

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作者 张攀 周昌盛 王平 《铁道标准设计》 北大核心 2015年第9期49-52,共4页

以WJ7-A型轨下垫板为对象,测试轨下胶垫刚度随服役时间的变化,分析垫板刚度的时变特性;然后以此为基础,建立车辆-轨道垂向耦合动力学模型,研究轨下胶垫时变特性对轮轨随机振动响应的影响规律。研究结果表明:随着服役时间的增长,轨下橡... 以WJ7-A型轨下垫板为对象,测试轨下胶垫刚度随服役时间的变化,分析垫板刚度的时变特性;然后以此为基础,建立车辆-轨道垂向耦合动力学模型,研究轨下胶垫时变特性对轮轨随机振动响应的影响规律。研究结果表明:随着服役时间的增长,轨下橡胶垫板的刚度将增大,2年后垫板刚度的增幅为13.91%;随着运营时间的增长,车体振动加速度变化微弱;轮轨力及扣件力的第二主频幅值增大并向高频移动,且扣件力变化更显著,线路运营2年时间后,扣件力第二主频向高频移动7.4 Hz,幅值增幅达到53.80%。建议定期抽样测试轨下胶垫刚度并及时更换性能老化垫板,降低轮轨垂向力和扣件力。 展开更多

关键词 无砟轨道 高速铁路 轨下垫板 随机振动

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老化作用对无砟轨道扣件橡胶垫板刚度影响的试验研究 被引量：12

4

作者 李子睿 许绍辉 +1 位作者 方杭玮 肖俊恒 《铁道建筑》 北大核心 2013年第6期142-143,共2页

WJ-7B型扣件是我国高速铁路无砟轨道采用较多的一种扣件,扣件的橡胶垫板提供轨道结构的弹性,对高速列车运营舒适性有重要影响。结合橡胶的材料特性,通过橡胶老化和疲劳试验,分析了材料老化对橡胶垫板刚度的影响。试验结果表明,在-40℃和... WJ-7B型扣件是我国高速铁路无砟轨道采用较多的一种扣件,扣件的橡胶垫板提供轨道结构的弹性,对高速列车运营舒适性有重要影响。结合橡胶的材料特性,通过橡胶老化和疲劳试验,分析了材料老化对橡胶垫板刚度的影响。试验结果表明,在-40℃和+23℃环境温度下,老化作用对橡胶垫板原有疲劳性能略有改变;而+40℃环境温度下的疲劳试验,老化作用对橡胶垫板原有的疲劳性能影响较为明显,以疲劳前后静刚度变化率为例,老化后的橡胶垫板变化率为9.36%,未老化橡胶垫板变化率为15.76%。 展开更多

关键词 WJ-7B型扣件 橡胶垫板 疲劳性能 橡胶老化

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填料对客运专线橡胶垫板性能的影响研究 被引量：12

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作者 张宪清 贺春江 杨维坚 《铁道建筑》 北大核心 2012年第10期117-119,共3页

通过测试客运专线垫板的拉伸强度、200%定伸应力、动静刚度比及电阻等性能参数,研究了几种无机填料与无机补强填料萨博菲并用比例对客运专线橡胶垫板性能的影响,并对萨博菲的补强机理进行了分析。研究结果表明,萨博菲由于颗粒尺寸是纳... 通过测试客运专线垫板的拉伸强度、200%定伸应力、动静刚度比及电阻等性能参数,研究了几种无机填料与无机补强填料萨博菲并用比例对客运专线橡胶垫板性能的影响,并对萨博菲的补强机理进行了分析。研究结果表明,萨博菲由于颗粒尺寸是纳米级的,且为片状结构,在橡胶中分散好,应用于客运专线橡胶垫板中具有拉伸强度高、200%定伸应力大、压缩永久变形小、动静比低的优点,非常适合做橡胶垫板类产品;萨博菲与炭黑最佳比例为35∶75。 展开更多

关键词 轨道结构 橡胶垫板 填料 萨博菲

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温度对弹性垫层刚度影响的试验研究 被引量：5

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作者 方杭玮 张杰 +3 位作者 李振廷 许绍辉 肖俊恒 李子睿 《铁道建筑》 北大核心 2012年第8期130-132,共3页

由于我国地域广阔,南北方温差较大,研究无砟轨道用弹性垫层刚度随温度变化的规律,可为提高我国高速铁路无砟轨道列车的乘坐舒适性提供一定的科学依据。本文以我国高速铁路无砟轨道采用较多的WJ-7型扣件、WJ-8型扣件弹性垫层刚度作为研... 由于我国地域广阔,南北方温差较大,研究无砟轨道用弹性垫层刚度随温度变化的规律,可为提高我国高速铁路无砟轨道列车的乘坐舒适性提供一定的科学依据。本文以我国高速铁路无砟轨道采用较多的WJ-7型扣件、WJ-8型扣件弹性垫层刚度作为研究对象,通过室内试验较为系统地研究了环境温度在-40℃～+50℃变化时,弹性垫层静刚度和动刚度的变化规律。试验结果表明,两种类型扣件的弹性垫层刚度均随环境温度的升高而减小,环境温度在-20℃～+50℃之间变化对弹性垫层刚度的影响较小,而环境温度在-40℃～-20℃范围内变化对弹性垫层刚度的影响较为显著。 展开更多

关键词 温度 弹性垫层 刚度 无砟轨道

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加载频率对高速铁路无砟轨道扣件弹性垫层刚度影响的试验研究 被引量：6

7

作者 许绍辉 李子睿 +1 位作者 方杭玮 肖俊恒 《铁道建筑》 北大核心 2013年第4期115-116,共2页

在我国高速铁路上运营车辆的车型和运行速度都不同,深入研究不同加载频率对弹性垫层刚度的影响具有重要意义。本文以WJ-7型和WJ-8型扣件弹性垫层作为研究对象,通过室内试验较为系统地研究了加载频率为0～40 Hz范围内对弹性垫层刚度的影... 在我国高速铁路上运营车辆的车型和运行速度都不同,深入研究不同加载频率对弹性垫层刚度的影响具有重要意义。本文以WJ-7型和WJ-8型扣件弹性垫层作为研究对象,通过室内试验较为系统地研究了加载频率为0～40 Hz范围内对弹性垫层刚度的影响。研究结果表明:在相同温度不同加载频率条件下,加载频率0～4 Hz时弹性垫层刚度值增大较快;4～40 Hz之间刚度值基本不变。在相同加载频率、不同温度条件下,弹性垫层刚度均随温度升高而减小。依据高分子材料在不同频率作用下表现出的三种形态,分析了弹性垫层与加载频率之间的关系。 展开更多

关键词 无砟轨道扣件 加载频率 垫层刚度 弹性垫层

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温度和加载频率对弹性垫层刚度影响的测试方法研究 被引量：5

8

作者 李子睿 许绍辉 +2 位作者 赵汝康 方杭玮 肖俊恒 《铁道建筑》 北大核心 2011年第12期106-108,共3页

研究温度和加载频率对弹性垫层刚度影响的规律,需要对弹性垫层在不同温度和频率下做相应的室内试验。为尽量降低除温度和加载频率外其他因素对垫层刚度的影响,对其他主要影响因素逐一进行了试验分析,提出了降低这些因素影响的相应措施,... 研究温度和加载频率对弹性垫层刚度影响的规律,需要对弹性垫层在不同温度和频率下做相应的室内试验。为尽量降低除温度和加载频率外其他因素对垫层刚度的影响,对其他主要影响因素逐一进行了试验分析,提出了降低这些因素影响的相应措施,为正式试验方案的制订提供依据。 展开更多

关键词 刚度 温度 加载频率

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微孔橡胶垫板动静刚度比的试验研究 被引量：4

9

作者 贺春江 张国文 +2 位作者 陈梦 毛昆朋 吕博 《铁道建筑》 北大核心 2015年第7期117-119,共3页

研究了硫磺用量、炭黑种类及用量、乙烯含量、发泡剂用量及发泡倍率对苏州地铁用微孔橡胶垫板动静刚度比的影响。研究发现:随着硫磺用量增大、炭黑用量减小、炭黑粒子变细及乙烯含量增高,微孔橡胶垫板的动静刚度比都逐渐减小;随着发泡... 研究了硫磺用量、炭黑种类及用量、乙烯含量、发泡剂用量及发泡倍率对苏州地铁用微孔橡胶垫板动静刚度比的影响。研究发现:随着硫磺用量增大、炭黑用量减小、炭黑粒子变细及乙烯含量增高,微孔橡胶垫板的动静刚度比都逐渐减小;随着发泡剂用量增大,动静刚度比先减小后增大,呈峰值变化。同时从能量损耗的角度对动静刚度比与能量损耗的关系进行了定性分析,发现动静刚度比与橡胶的损耗因子有很好的相关性,动静刚度比其实是微孔橡胶垫板内耗大小的量度。 展开更多

关键词 微孔橡胶垫板 动静刚度比 损耗因子

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京九铁路孙口黄河特大桥调平钢垫片多元共渗防腐工艺研究

10

作者 丁增强 孟现本 +3 位作者 张敏敏 张强 荣金昇 张璐 《铁道技术监督》 2024年第8期40-44,共5页

为有效抑制铁路桥梁调平钢垫片在多种因素作用下的腐蚀问题,通过现场调研、分析,选择气体多元共渗工艺对调平钢垫片作用面进行改性处理,并对处理后的调平钢垫片进行电化学电试验。电化学试验结果表明,自腐蚀电位最高达-0.4845 V,自腐蚀... 为有效抑制铁路桥梁调平钢垫片在多种因素作用下的腐蚀问题,通过现场调研、分析,选择气体多元共渗工艺对调平钢垫片作用面进行改性处理,并对处理后的调平钢垫片进行电化学电试验。电化学试验结果表明,自腐蚀电位最高达-0.4845 V,自腐蚀电流密度最低为1.187×10^(-6)mA。采用炉内温度为640℃,氯化铵流量为4.4 mL/min、氨气流量为0.9 mL/min的工艺方案对调平钢垫片进行表面改性处理后,开展试服役试验。试服役试验表明,处理后的调平钢垫片接触作用面无任何锈点,渗层相对完整,显著增强调其接触面的耐腐蚀性。 展开更多

关键词 铁路桥 调平钢垫片 防腐 气体多元共渗工艺

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铁路LD型复合轨垫轨道动力试验分析 被引量：3

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作者 朱成九 金峻炎 +1 位作者 胡淑兰 吕绍棣 《华东交通大学学报》 2003年第5期9-10,13,共3页

对LD型复合轨垫轨道动力试验分析,并与原TB型轨垫进行了对比试验分析,初步得出LD轨垫在减小钢轨轨枕的冲击方面确实要比TB垫效果好.

关键词 铁路 LD型复合轨枕垫板 轨道结构 动力试验 TB型轨枕垫板 轨下垫板 线路工程 钢轨 弹性垫层

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WJ-8扣件系统中弹性垫板的应力松弛性能研究 被引量：3

12

作者 罗玉媛 唐功庆 +1 位作者 刘佳 姜志国 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期152-154,共3页

对高速铁路轨道WJ-8扣件中的聚氨酯弹性垫板分别进行长时限压缩15%、20%、25%试验,并测定应力松弛过程。应用五元件广义Maxwell为模型,对应力松弛过程进行了数学回归。结果表明,五元件Maxwell模型可以完美拟合弹性垫板的应力松弛过程。... 对高速铁路轨道WJ-8扣件中的聚氨酯弹性垫板分别进行长时限压缩15%、20%、25%试验,并测定应力松弛过程。应用五元件广义Maxwell为模型,对应力松弛过程进行了数学回归。结果表明,五元件Maxwell模型可以完美拟合弹性垫板的应力松弛过程。随着应变增加,松弛时间呈下降趋势,即垫板抗形变能力减弱,垫板恢复原有形状能力下降。为WJ-8扣件承载限量预测、模拟工作特性研究和垫板分子结构设计提供理论依据。 展开更多

关键词 高速铁路 WJ-8扣件 垫板 Maxwell模型 应力松弛

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我国重载铁路使用热塑性弹性体轨下垫板的探讨 被引量：10

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作者 李桂保 张建峰 《铁道建筑》 北大核心 2007年第10期82-84,共3页

目前我国重载铁路轨下垫板都使用橡胶垫板,在大轴重列车的作用下,垫板伤损严重,直接影响钢轨的使用寿命。文章分析了目前重载铁路轨下垫板存在的问题,介绍了热塑性弹性体垫板特性,指出通过结构设计和配方调整可以解决目前重载铁路轨下... 目前我国重载铁路轨下垫板都使用橡胶垫板,在大轴重列车的作用下,垫板伤损严重,直接影响钢轨的使用寿命。文章分析了目前重载铁路轨下垫板存在的问题,介绍了热塑性弹性体垫板特性,指出通过结构设计和配方调整可以解决目前重载铁路轨下垫板存在的问题。 展开更多

关键词 重载 垫板 热塑性弹性体

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小安装尺寸剪切型轨道减振器的设计与应用 被引量：2

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作者 宿国英 邓娇 +1 位作者 孙照亮 刘刚 《铁道建筑》 北大核心 2012年第4期116-118,共3页

本文介绍了一种适用于既有线路改造的新型剪切型轨道减振器,其具有安装高度较小,与混凝土基础安装孔心距较小的特点,在既有线路的改造中,可以在不改动混凝土基础的前提下,直接替换掉原扣件系统中的部件。

关键词 轨道减振器 小安装孔距 线路改造

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WJ-8型扣件用改性尼龙66减摩垫板的研制 被引量：4

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作者 李彦山 方杭玮 +1 位作者 汤啸 杨君平 《铁道建筑》 北大核心 2017年第11期119-121,共3页

针对既有复合垫板存在不锈钢板锈蚀的问题,研制了改性尼龙66减摩垫板。该垫板具有良好的绝缘性能,不会与钢轨产生电化学腐蚀,可长期保持较小的摩擦因数;采用一体式结构,可彻底避免既有复合垫板中不锈钢板与橡胶垫板脱离的问题。经室内... 针对既有复合垫板存在不锈钢板锈蚀的问题,研制了改性尼龙66减摩垫板。该垫板具有良好的绝缘性能,不会与钢轨产生电化学腐蚀,可长期保持较小的摩擦因数;采用一体式结构,可彻底避免既有复合垫板中不锈钢板与橡胶垫板脱离的问题。经室内试验和现场试铺,改性尼龙66减摩垫板满足扣件组装性能及列车安全运行的要求,同时可以有效降低钢轨纵向阻力的增大幅度,防止垫板沿钢轨方向窜动。 展开更多

关键词 高速铁路 小阻力扣件 室内试验 改性尼龙66减摩垫板 纵向阻力

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遇水条件下无砟轨道扣件胶垫刚度的时变特性及其影响研究 被引量：2

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作者 唐剑 王平 《铁道标准设计》 北大核心 2017年第4期28-33,共6页

连续强降雨条件下,轨下胶垫会出现长期泡在水中的情况。为研究该条件下无砟轨道轨下胶垫刚度的时变特性及其对轮轨系统的影响,以WJ-7A,WJ-7B型橡胶垫板为对象,通过设计室内原型试验,跟踪测试分析胶垫泡水后其刚度随服役时间的变化情况,... 连续强降雨条件下,轨下胶垫会出现长期泡在水中的情况。为研究该条件下无砟轨道轨下胶垫刚度的时变特性及其对轮轨系统的影响,以WJ-7A,WJ-7B型橡胶垫板为对象,通过设计室内原型试验,跟踪测试分析胶垫泡水后其刚度随服役时间的变化情况,并基于试验结果和轮轨动力学理论,分析胶垫刚度变化对轮轨动力响应的影响。研究结论:(1)WJ-7A型胶垫的遇水稳定性较差,泡水25 d后胶垫静刚度降低了22.21%,其中前5 d静刚度降低了18.83%;WJ-7B型胶垫的遇水稳定性较好,泡水25 d前后刚度变化率不超过3.91%;(2)泡水结束后,WJ-7A型胶垫的刚度恢复了88.9%,而WJ-7B型则继续表现出很好的稳定性,刚度值变化不大;(3)试验前后扣件刚度的变化引起的车体加速度、钢轨加速度、轮轨力及扣件力等响应的变化不大,但对钢轨位移影响较大,泡水后钢轨位移增幅达到13.71%。 展开更多

关键词 无砟轨道 橡胶垫板 刚度 时变特性 轮轨动力学

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一种新型整铸护轨垫板的设计研究及分析

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作者 刘亚航 代丰 +1 位作者 荆果 王平 《铁道标准设计》 北大核心 2011年第5期11-14,共4页

通过对护轨垫板的结构及制造工艺进行优化,设计了一种新型整铸护轨垫板,为了确定新型整铸护轨垫板的力学性能是否满足使用要求,以弹性力学有限元法为理论指导,采用ANSYS大型有限元计算软件对该种新型整铸护轨垫板的强度和疲劳性能进行... 通过对护轨垫板的结构及制造工艺进行优化,设计了一种新型整铸护轨垫板,为了确定新型整铸护轨垫板的力学性能是否满足使用要求,以弹性力学有限元法为理论指导,采用ANSYS大型有限元计算软件对该种新型整铸护轨垫板的强度和疲劳性能进行分析。分析结果表明,新型整铸护轨垫板不但克服了旧式整铸垫板和焊接型垫板所存在的应力集中区应力过大的缺陷,同时有效地减小了垫板横向和竖向的位移。在疲劳强度方面也得到了较好的加强,对提高高速铁路列车过岔速度有较明显的作用。 展开更多

关键词 护轨垫板 强度分析 疲劳强度 等效应力

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填充高阻尼材料增强网孔式橡胶弹性垫板的性能 被引量：11

18

作者 王斌仓 石广田 +3 位作者 和振兴 陈罄超 周华龙 赵峰 《铁道建筑》 北大核心 2019年第9期136-141,共6页

刚度和阻尼是影响轨下弹性垫板减振性能的重要参数。针对一种新型网孔式橡胶弹性垫板,建立三维有限元模型研究其刚度和阻尼特性,以及网孔中填充高阻尼材料对垫板阻尼特性的影响。研究结果表明:相较于传统的沟槽式弹性垫板,网孔式弹性垫... 刚度和阻尼是影响轨下弹性垫板减振性能的重要参数。针对一种新型网孔式橡胶弹性垫板,建立三维有限元模型研究其刚度和阻尼特性,以及网孔中填充高阻尼材料对垫板阻尼特性的影响。研究结果表明:相较于传统的沟槽式弹性垫板,网孔式弹性垫板具有更大的弹性,阻尼比略大,内部应力分布均匀,应力较低;在网孔中填充高阻尼材料可以大幅度提高垫板的阻尼比,改善垫板内部应力分布,还可通过改变填充物饱和度调整弹性垫板的垂向位移量,使垫板适用于多种刚度要求的轨道系统,拓展垫板的适用性。 展开更多

关键词 轨道工程 橡胶弹性垫板 有限元分析 高阻尼材料 位移量可调 静刚度 阻尼比

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极寒状态下扣件胶垫刚度温变特性及影响研究 被引量：6

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作者 刘子煊 葛辉 +1 位作者 王平 张攀 《铁道标准设计》 北大核心 2017年第3期37-42,共6页

以莫喀高铁为工程背景,以WJ-8型扣件胶垫为对象,测试胶垫静刚度随温度降低的变化,分析胶垫刚度的温变特性;建立车辆-轨道垂向耦合系统动力学模型,分析在-48℃和20℃两种温度下胶垫静刚度对高铁列车以400 km/h的速度运行所产生的动力响... 以莫喀高铁为工程背景,以WJ-8型扣件胶垫为对象,测试胶垫静刚度随温度降低的变化,分析胶垫刚度的温变特性;建立车辆-轨道垂向耦合系统动力学模型,分析在-48℃和20℃两种温度下胶垫静刚度对高铁列车以400 km/h的速度运行所产生的动力响应的影响规律。结果表明:轨下胶垫的刚度随温度降低而增大,-48℃时的静刚度相比20℃时增幅51.1%;不同环境温度下,车辆运行平稳性受到影响较小而轮对垂向振动加速度受到影响较大;低温条件下垂向轮轨力和轮重减载率较常温时前者增幅8.19%而后者增幅达14.13%;因在-48℃低温条件下轮重减载率已接近于限值,为保证车辆运行安全性,建议采用耐低温类型的扣件胶垫。 展开更多

关键词 高速铁路 扣件胶垫 静刚度 动力响应

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新型轨下胶垫阻力测试 被引量：3

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作者 李立娜 段玉振 +1 位作者 彭勇 杨荣山 《铁道建筑》 北大核心 2012年第7期103-104,共2页

钢轨伸缩调节器采用小阻力扣件可以减小阻力,保证列车高速运行时的舒适性。设计中小阻力扣件选用新型轨下胶垫,通过测试扣件阻力值,并与普通的WJ-7轨下胶垫进行比较,得出新型轨下橡胶垫在减小阻力方面具有良好的效果。通过试验测试轨距... 钢轨伸缩调节器采用小阻力扣件可以减小阻力,保证列车高速运行时的舒适性。设计中小阻力扣件选用新型轨下胶垫,通过测试扣件阻力值,并与普通的WJ-7轨下胶垫进行比较,得出新型轨下橡胶垫在减小阻力方面具有良好的效果。通过试验测试轨距块、橡胶垫分别对减小扣件阻力的贡献,得出新型橡胶垫板在减小扣件阻力中所占的比重,为此种新型橡胶垫的推广使用提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 轨下胶垫 轨距块 扣件阻力

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