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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

  • [1] 石培泽. 钢轨嵌入式钢弹簧浮置板轨道减振性能分析[J] . 铁道建筑,2019,59(10):114 − 118. doi: 10.3969/j.issn.1003-1995.2019.10.27
    [2] SAINZ-AJA J, CARRASCAL I, POLANCO J A, et al. Self-compacting recycled aggregate concrete using out-of-service railway superstructure wastes[J] . Journal of Cleaner Production,2019,230:945 − 955. doi: 10.1016/j.jclepro.2019.04.386
    [3] 韦凯, 赵泽明, 欧灵畅, 等. WJ-8型扣件弹性垫板低温动力性能及其影响研究[J] . 铁道工程学报,2018,35(3):31 − 37. doi: 10.3969/j.issn.1006-2106.2018.03.006
    [4] ESVELD C. 现代铁路轨道[M]. 王平, 陈嵘, 井国庆, 译. 北京: 中国铁道出版社, 2014.
    [5] 于春华. 铁路钢轨扣件发展综述[J] . 铁道标准设计,2006(S1):188 − 191.
    [6] SADEGHI J, SEYEDKAZEMI M, KHAJEHDEZFULY A. Nonlinear simulation of vertical behavior of railway fastening system[J] . Engineering Structures,2020,209:110340. doi: 10.1016/j.engstruct.2020.110340
    [7] THOMPSON D J, VLIET W J V, VERHEIJ J W. Developments of the indirect method for measuring the high frequency dynamic stiffness of resilient elements[J] . Journal of Sound & Vibration,1998,213(1):169 − 188.
    [8] 韦凯, 周昌盛, 王平, 等. 扣件胶垫刚度的温变性对轮轨耦合随机频响特征的影响[J] . 铁道学报,2016,38(1):111 − 116. doi: 10.3969/j.issn.1001-8360.2016.01.018
    [9] 张攀. 高铁无砟轨道扣件系统弹性垫板温/频变动力特征及其影响研究[D]. 成都: 西南交通大学, 2016.
    [10] 刘迪辉, 范迪, 欧阳雁峰, 等. 温度对橡胶隔振器力学性能的影响[J] . 噪声与振动控制,2014,34(3):203 − 206, 210. doi: 10.3969/j.issn.1006-1335.2014.03.043
    [11] 白晓鹏. 微孔聚氨酯弹性材料力学性能研究及应用[D]. 株洲: 湖南工业大学, 2015.
    [12] 韦凯, 杨帆, 王平, 等. 扣件胶垫刚度的频变性对地铁隧道环境振动的影响[J] . 铁道学报,2015,37(4):80 − 86. doi: 10.3969/j.issn.1001-8360.2015.04.012
    [13] 张树峰. 无砟轨道扣件系统力学性能分析[D]. 成都: 西南交通大学, 2016.
    [14] 豆银玲, 杨麒陆, 王平. Vossloh300型扣件胶垫刚度频变特性对高铁高频振动的影响[J] . 中国铁路,2017(7):68 − 74.
    [15] 国家铁路局. 高速铁路扣件系统试验方法: TB/T 3396.3—2015[S]. 北京: 中国铁道出版社, 2015.
    [16] 英国国家标准学会. 声学和振动: 弹性元件的振动−声学传输性能的实验室测量: 第2部分 连续变换活动用弹性支架动态刚性的测定直接法: BS EN ISO 10846−2—2008[S/OL]. [2021−09−30]. http://www.bsi-global.com.
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  • 收稿日期:  2021-09-25
  • 刊出日期:  2022-06-30

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