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不同减振扣件落锤激励下的减振性能对比研究

内容来源:机械设计与制造工程杂志      浏览次数:303      更新时间:2017-08-30

                                 不同减振扣件落锤激励下的减振性能对比研究
                                    罗雁云1,唐吉意1,林龙锋2,龙竞千1,周〓力1
                                     (1同济大学铁道与城市轨道交通研究院,上海〓201804)
                                      (2.广州地铁设计研究院有限公司,广东 广州〓510010)

    铁路列车车辆的平稳安全运行,离不开轨道结构的支撑,轨道结构中,扣件的主要作用是联结钢轨与轨枕[1-2]。近年来,随着对轨道交通振动控制的逐渐重视[3-4],扣件的另一个重要性能——减振性能,日益引起专家学者的关注。
    在铁路线路现场试验方面,王志强等[5]以成都地铁1号线为例,测试了GJ-Ⅲ型双层非线性减振扣件动态特性及在正常运营条件下轨道动态变形及振动水平;韦凯等[6]以成都地铁2号线为例,现场测试了浮轨式扣件替换DZⅢ型扣件前后的地面竖向振动加速度;王文斌等[7]以北京地铁5号线为例,测试了更换Vanguard减振扣件前后地铁正常运营引起的地面垂向振动加速度。在有限元模拟仿真方面,吴建忠[8]运用有限元分析技术对减振扣件的结构设计进行了验证,研究了橡胶层厚度、阻尼性能、材料模量与减振器的动静态刚度、动静比的关系;耿传智等[9]建立了减振扣件轨道结构的落轴冲击模型,对典型扣件进行冲击响应仿真分析,重点分析了扣件质量、刚度对减振性能的影响;王鹏[10]运用有限元建立了浮轨式减振扣件轨道的三维显式仿真模型,进行落轴冲击的仿真分析,分析了扣件系统减振性能。
    然而,在铁路线路上进行对比试验,需要花费大量时间及人力来更换扣件;布置测点时间很受限制,只能选在列车停运的深夜进行;隧道内现场情况复杂,测试受无关因素影响较大。由于扣件实际所处状态较为复杂,有限元模拟仿真与扣件实际受力及变形状态存在较大差异;基于建模的水平、边界条件及载荷工况的模拟,精确度浮动性比较大,仿真分析常常存在较大误差。
    基于铁路线路现场试验及有限元模拟仿真研究的局限性,笔者把目光转向了模型试验。模型试验具有操作方便、变量控制相对容易、可重复性强、跟实际状况相似度高等诸多优点。日本铁道学者佐藤吉彦[11]认为,落锤冲击试验是测定轨道结构减振性能的有效手段,可以用落锤的方法模拟列车运行时钢轨上轮轨间的实际冲击。本文运用模型试验落锤激励法,对铁路上原有的一种减振扣件(B型扣件)及一种新研发的扣件(A型扣件)进行了减振性能对比测试。

1〓模型试验设计
模型试验选在同济大学嘉定校区轨道交通综合试验线上进行,用落锤的方法模拟列车运行时钢轨上轮轨间的实际冲击。采用控制变量法,用相同数量的A型扣件及B型扣件分别将两根相同的钢


基金项目:国家自然科学基金资助项目(51678446)
作者简介:罗雁云(1960—),男,上海人,同济大学教授,博士,主要研究方向为城市轨道与铁道工程。




(文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289)

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