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福斯罗W300扣件系统组装状态下刚度特性试验研究

吴昊 王安斌 高晓刚

吴昊, 王安斌, 高晓刚. 福斯罗W300扣件系统组装状态下刚度特性试验研究[J]. 上海工程技术大学学报, 2022, 36(3): 243-248. doi: 10.12299/jsues.21-0199
引用本文: 吴昊, 王安斌, 高晓刚. 福斯罗W300扣件系统组装状态下刚度特性试验研究[J]. 上海工程技术大学学报, 2022, 36(3): 243-248. doi: 10.12299/jsues.21-0199
WU Hao, WANG Anbin, GAO Xiaogang. Experimental study on stiffness characteristics of Vossloh W300 fastener system under assembly state[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2022, 36(3): 243-248. doi: 10.12299/jsues.21-0199
Citation: WU Hao, WANG Anbin, GAO Xiaogang. Experimental study on stiffness characteristics of Vossloh W300 fastener system under assembly state[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2022, 36(3): 243-248. doi: 10.12299/jsues.21-0199

福斯罗W300扣件系统组装状态下刚度特性试验研究

doi: 10.12299/jsues.21-0199
基金项目: 国家自然科学基金高铁联合基金资助(U1834201)
详细信息
    作者简介:

    吴昊:吴 昊(1996−),男,在读硕士,研究方向为轨道交通减振降噪. E-mail: m15195850800@163.com

    通讯作者:

    王安斌(1961−),男,教授,博士,研究方向为轨道动力学、轨道振动与噪声控制. E-mail: wangab725@163.com

  • 中图分类号: U213.5+31

Experimental study on stiffness characteristics of Vossloh W300 fastener system under assembly state

  • 摘要:

    利用高频疲劳动刚度试验平台,结合高速铁路实际运行状况,对福斯罗W300扣件系统组装状态下刚度特性进行研究,得到以下结果. 1)不同预压荷载下,静态和动态刚度有相同增长趋势,20 kN(40 kN)预压荷载下静刚度值比无预压荷载下增大17.7% (59.5%),40 kN下静刚度值明显超出扣件系统静刚度设计限值. 20 kN(40 kN)预压荷载下动态刚度比0 kN下增大4 dB(10 dB). 2)扣件系统静态和动态刚度均表现出低温敏感性,当温度低于20 ℃时,静刚度值随温度降低而上升,特别是在−30 ℃到−60 ℃时静刚度值急剧上升,−50 ℃(−60 ℃)时静刚度是20 ℃时的1.4(4.4)倍. −30 ℃下,其动态刚度比30 ℃时增大8~10 dB,弹性单元体丧失弹性,直接影响扣件系统减振效果. 3)扣件系统刚度在5~1000 Hz时有明显频变特性,预载一定时,动态刚度随频率增大而增大,1000 Hz下动态刚度值比国家标准5 Hz下增大15 dB.

  • 图  1  福斯罗W300扣件系统

    Figure  1.  Vossloh W300 fastener system

    图  2  高频疲劳动刚度试验平台

    Figure  2.  High-frequency fatigue dynamic stiffness test platform

    图  3  扣件系统静刚度试验工装

    Figure  3.  Static stiffness test tooling of fastener system

    图  4  不同预压荷载下福斯罗W300的静刚度曲线

    Figure  4.  Static stiffness curve of Vossloh W300 under different preloading loads

    图  5  不同温度下扣件系统的静刚度曲线

    Figure  5.  Static stiffness curve of fastener system at different temperatures

    图  6  扣件系统频变特性试验工装

    Figure  6.  Frequency variation characteristictest tooling of fastener system

    图  7  等效单自由度弹簧-阻尼系统

    Figure  7.  Equivalent single degree of freedom spring damping system

    图  8  不同预压荷载下扣件系统频变特性曲线

    Figure  8.  Frequency variation characteristic curve of fastener system under different preloading loads

    图  9  不同温度下扣件系统的动态刚度频变特性曲线

    Figure  9.  Dynamic stiffness frequency variation characteristic curve of fastener system at different temperatures

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  • 收稿日期:  2021-09-25
  • 刊出日期:  2022-06-30

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