復(fù)合軌枕道床橫向阻力研究與優(yōu)化分析
發(fā)布時(shí)間:2021-12-11 01:42
復(fù)合軌枕具有可再生、適用范圍廣、安裝維修方便、耐久性好、全壽命周期成本低、種類多樣等優(yōu)點(diǎn)。但由于復(fù)合軌枕材料密度較低且表面光滑,道床橫向阻力較混凝土軌枕低,一定程度上限制了其廣泛應(yīng)用。目前,國(guó)內(nèi)外針對(duì)復(fù)合軌枕道床橫向阻力的相關(guān)研究較為有限。鑒于此,本文為解決復(fù)合軌枕道床橫向阻力不足的問題,針對(duì)普通型號(hào)FFU軌枕提出了多種優(yōu)化方案,依托有砟道床試驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行了一系列混凝土軌枕、條形復(fù)合軌枕及優(yōu)化復(fù)合軌枕道床橫向阻力試驗(yàn),定量測(cè)試各型軌枕道床橫向阻力。在此基礎(chǔ)上,本文建立了軌枕-道床離散單元法三維模型,利用離散元數(shù)值計(jì)算對(duì)比不同優(yōu)化方案對(duì)復(fù)合軌枕道床橫向阻力提升效果差異,并研究道床橫向阻力分擔(dān)規(guī)律,進(jìn)一步從細(xì)觀層面分析軌枕-道砟接觸特性,明確軌枕與道砟相互作用機(jī)理。本文的主要工作與成果如下:1、通過有砟道床試驗(yàn)平臺(tái),開展一系列道床橫向阻力試驗(yàn)本文針對(duì)普通FFU軌枕提出多種優(yōu)化方案,依托有砟道床試驗(yàn)平臺(tái),開展了一系列混凝土軌枕和條形、紋理優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化復(fù)合軌枕道床橫向阻力試驗(yàn),對(duì)比道床多種幾何斷面下,條形復(fù)合軌枕和混凝土軌枕道床橫向阻力的差距,揭示了砟肩尺寸對(duì)道床橫向阻力的影響規(guī)律,明確紋理...
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:131 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2傳統(tǒng)軌枕發(fā)生破壞[5,7】??
易于加工,設(shè)計(jì)使用壽命可達(dá)50年。FFU合成軌枕以聚氨酯樹脂為基體,??長(zhǎng)玻璃纖維為增強(qiáng)材料,經(jīng)過發(fā)泡,高溫硬化,產(chǎn)生一種高級(jí)、非多孔材料,后??經(jīng)專門設(shè)備擠拉或擠壓成型。FFU軌枕力學(xué)特性與木枕較為相似。如圖1-3為日??本積水公司生產(chǎn)的FFU合成軌枕[25]。??圖1-3日本積水公司生產(chǎn)的FFU合成軌枕[25】??Fig.?1-3?Sekisui?FFU?synthetic?sleeper?[25]??日本積水公司于1987年首次生產(chǎn)FFU合成軌枕,進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)??場(chǎng)測(cè)試。1985年,經(jīng)日本國(guó)有鐵路部門(JNR)批準(zhǔn)后,FFU合成軌枕廣泛應(yīng)用??于直線段、道岔區(qū)和橋梁上。1989年,日本東海道新干線也使用了?FFU合成軌??枕。2007年,日本正式實(shí)施關(guān)于FFU合成軌枕的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(JIS?E1203-2007)?[26】。??2011年,日本鐵路綜合技術(shù)研宄所(RTRI)對(duì)鐵路線上己承受約30年列車循環(huán)??荷載的FFU合成軌枕進(jìn)行研究,結(jié)果表明FFU合成軌枕仍可繼續(xù)使用20年[27]。??如今,日本FFU合成軌枕己被世界很多國(guó)家和地區(qū)使用。FFU合成軌枕在日??本以外首次應(yīng)用在我國(guó)臺(tái)灣。1999年
399-2012)標(biāo)準(zhǔn)[33]。之后,洛陽科博思新材料科技有限公司研發(fā)了新型復(fù)合材料??合成軌枕。該軌枕由連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)改性氨基甲酸乙酯樹脂發(fā)泡而成,是一種??新型的FFU合成軌枕產(chǎn)品,如圖1-4所示。如今科博思新型合成軌枕己應(yīng)用于廣??州、深圳、東莞、佛山、成都、貴陽等城市軌道交通線路,以及滬昆線、成昆線??等普通鐵路線路。??嫁參逸,?^?^??圖1-4科博思公司生產(chǎn)的新型合成軌枕??Fig.?1-4?KEBOS?synthetic?sleeper??除上述FFU合成軌枕外,玻璃鋼軌枕同樣屬于以長(zhǎng)纖維縱向增強(qiáng)的復(fù)合軌枕。??玻璃鋼又稱纖維增強(qiáng)塑料(Fiber?Reinforced?Plastics,?FRP),它是以玻璃纖維及其??制品(玻璃布、帶、氈、紗等)或碳纖維、硼纖維等作為增強(qiáng)材料,以合成樹脂??作為基體材料的一種復(fù)合材料。根據(jù)所含的纖維材料的不同,可分為玻纖增強(qiáng)復(fù)??合塑料(GFRP),碳纖增強(qiáng)復(fù)合塑料(CFRP),硼纖增強(qiáng)復(fù)合塑料等。玻璃鋼??輕質(zhì)高強(qiáng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]復(fù)合軌枕有砟軌道動(dòng)力性能試驗(yàn)研究[J]. 趙振航,沈毓婷,魏強(qiáng),江萬紅,耿浩,李成輝. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[2]高速鐵路有砟軌道橫向阻力宏細(xì)觀分析[J]. 井國(guó)慶,付豪,賈文利,姚力. 鐵道工程學(xué)報(bào). 2018(09)
[3]廢舊輪胎回收利用迫在眉睫[J]. 再協(xié). 中國(guó)資源綜合利用. 2018(08)
[4]有砟道床梯形軌枕橫向阻力試驗(yàn)與構(gòu)成分析[J]. 井國(guó)慶,賈文利,強(qiáng)偉樂,盧煒. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[5]框架優(yōu)化型Ⅲc軌枕道床橫向阻力試驗(yàn)研究[J]. 井國(guó)慶,付豪,賈文利,姚力,林紅松. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[6]螺紋道釘抗拔力對(duì)再生塑性復(fù)合軌枕的影響分析[J]. 段海濱,耿浩,李成輝. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2018(02)
[7]膠粘道床橫向阻力特性試驗(yàn)和離散元分析[J]. 肖宏,令行. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[8]高速鐵路有砟道床橫向阻力特性與固化技術(shù)[J]. 井國(guó)慶,賈文利,付豪,盧煒. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[9]鐵路用塑料軌枕與合成材料軌枕設(shè)計(jì)方法分析[J]. 尤瑞林,rica Andrade Silva,Sakdirat Kaewunruen. 鐵道建筑. 2017(08)
[10]既有鐵路木枕替代材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 曾志斌. 鐵道建筑. 2016(08)
博士論文
[1]木質(zhì)剩余物軌枕復(fù)合技術(shù)研究[D]. 肖生苓.東北林業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]再生復(fù)合軌枕有砟軌道垂向動(dòng)力特性研究[D]. 段海濱.西南交通大學(xué) 2017
[2]基于離散元法的高速鐵路有砟道床力學(xué)特性研究[D]. 羅奇.北京交通大學(xué) 2014
[3]新型高聚物復(fù)合材料軌枕成型技術(shù)的研究[D]. 王守琛.北京化工大學(xué) 2012
[4]新型軌枕復(fù)合材料組分與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究[D]. 陳玉霄.東北林業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3533780
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:131 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2傳統(tǒng)軌枕發(fā)生破壞[5,7】??
易于加工,設(shè)計(jì)使用壽命可達(dá)50年。FFU合成軌枕以聚氨酯樹脂為基體,??長(zhǎng)玻璃纖維為增強(qiáng)材料,經(jīng)過發(fā)泡,高溫硬化,產(chǎn)生一種高級(jí)、非多孔材料,后??經(jīng)專門設(shè)備擠拉或擠壓成型。FFU軌枕力學(xué)特性與木枕較為相似。如圖1-3為日??本積水公司生產(chǎn)的FFU合成軌枕[25]。??圖1-3日本積水公司生產(chǎn)的FFU合成軌枕[25】??Fig.?1-3?Sekisui?FFU?synthetic?sleeper?[25]??日本積水公司于1987年首次生產(chǎn)FFU合成軌枕,進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)??場(chǎng)測(cè)試。1985年,經(jīng)日本國(guó)有鐵路部門(JNR)批準(zhǔn)后,FFU合成軌枕廣泛應(yīng)用??于直線段、道岔區(qū)和橋梁上。1989年,日本東海道新干線也使用了?FFU合成軌??枕。2007年,日本正式實(shí)施關(guān)于FFU合成軌枕的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(JIS?E1203-2007)?[26】。??2011年,日本鐵路綜合技術(shù)研宄所(RTRI)對(duì)鐵路線上己承受約30年列車循環(huán)??荷載的FFU合成軌枕進(jìn)行研究,結(jié)果表明FFU合成軌枕仍可繼續(xù)使用20年[27]。??如今,日本FFU合成軌枕己被世界很多國(guó)家和地區(qū)使用。FFU合成軌枕在日??本以外首次應(yīng)用在我國(guó)臺(tái)灣。1999年
399-2012)標(biāo)準(zhǔn)[33]。之后,洛陽科博思新材料科技有限公司研發(fā)了新型復(fù)合材料??合成軌枕。該軌枕由連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)改性氨基甲酸乙酯樹脂發(fā)泡而成,是一種??新型的FFU合成軌枕產(chǎn)品,如圖1-4所示。如今科博思新型合成軌枕己應(yīng)用于廣??州、深圳、東莞、佛山、成都、貴陽等城市軌道交通線路,以及滬昆線、成昆線??等普通鐵路線路。??嫁參逸,?^?^??圖1-4科博思公司生產(chǎn)的新型合成軌枕??Fig.?1-4?KEBOS?synthetic?sleeper??除上述FFU合成軌枕外,玻璃鋼軌枕同樣屬于以長(zhǎng)纖維縱向增強(qiáng)的復(fù)合軌枕。??玻璃鋼又稱纖維增強(qiáng)塑料(Fiber?Reinforced?Plastics,?FRP),它是以玻璃纖維及其??制品(玻璃布、帶、氈、紗等)或碳纖維、硼纖維等作為增強(qiáng)材料,以合成樹脂??作為基體材料的一種復(fù)合材料。根據(jù)所含的纖維材料的不同,可分為玻纖增強(qiáng)復(fù)??合塑料(GFRP),碳纖增強(qiáng)復(fù)合塑料(CFRP),硼纖增強(qiáng)復(fù)合塑料等。玻璃鋼??輕質(zhì)高強(qiáng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]復(fù)合軌枕有砟軌道動(dòng)力性能試驗(yàn)研究[J]. 趙振航,沈毓婷,魏強(qiáng),江萬紅,耿浩,李成輝. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[2]高速鐵路有砟軌道橫向阻力宏細(xì)觀分析[J]. 井國(guó)慶,付豪,賈文利,姚力. 鐵道工程學(xué)報(bào). 2018(09)
[3]廢舊輪胎回收利用迫在眉睫[J]. 再協(xié). 中國(guó)資源綜合利用. 2018(08)
[4]有砟道床梯形軌枕橫向阻力試驗(yàn)與構(gòu)成分析[J]. 井國(guó)慶,賈文利,強(qiáng)偉樂,盧煒. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[5]框架優(yōu)化型Ⅲc軌枕道床橫向阻力試驗(yàn)研究[J]. 井國(guó)慶,付豪,賈文利,姚力,林紅松. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[6]螺紋道釘抗拔力對(duì)再生塑性復(fù)合軌枕的影響分析[J]. 段海濱,耿浩,李成輝. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2018(02)
[7]膠粘道床橫向阻力特性試驗(yàn)和離散元分析[J]. 肖宏,令行. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[8]高速鐵路有砟道床橫向阻力特性與固化技術(shù)[J]. 井國(guó)慶,賈文利,付豪,盧煒. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[9]鐵路用塑料軌枕與合成材料軌枕設(shè)計(jì)方法分析[J]. 尤瑞林,rica Andrade Silva,Sakdirat Kaewunruen. 鐵道建筑. 2017(08)
[10]既有鐵路木枕替代材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 曾志斌. 鐵道建筑. 2016(08)
博士論文
[1]木質(zhì)剩余物軌枕復(fù)合技術(shù)研究[D]. 肖生苓.東北林業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]再生復(fù)合軌枕有砟軌道垂向動(dòng)力特性研究[D]. 段海濱.西南交通大學(xué) 2017
[2]基于離散元法的高速鐵路有砟道床力學(xué)特性研究[D]. 羅奇.北京交通大學(xué) 2014
[3]新型高聚物復(fù)合材料軌枕成型技術(shù)的研究[D]. 王守琛.北京化工大學(xué) 2012
[4]新型軌枕復(fù)合材料組分與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究[D]. 陳玉霄.東北林業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3533780
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