复合轨枕道床横向阻力研究与优化分析
发布时间：2021-12-11 01:42
复合轨枕具有可再生、适用范围广、安装维修方便、耐久性好、全寿命周期成本低、种类多样等优点。但由于复合轨枕材料密度较低且表面光滑,道床横向阻力较混凝土轨枕低,一定程度上限制了其广泛应用。目前,国内外针对复合轨枕道床横向阻力的相关研究较为有限。鉴于此,本文为解决复合轨枕道床横向阻力不足的问题,针对普通型号FFU轨枕提出了多种优化方案,依托有砟道床试验平台,进行了一系列混凝土轨枕、条形复合轨枕及优化复合轨枕道床横向阻力试验,定量测试各型轨枕道床横向阻力。在此基础上,本文建立了轨枕-道床离散单元法三维模型,利用离散元数值计算对比不同优化方案对复合轨枕道床横向阻力提升效果差异,并研究道床横向阻力分担规律,进一步从细观层面分析轨枕-道砟接触特性,明确轨枕与道砟相互作用机理。本文的主要工作与成果如下:1、通过有砟道床试验平台,开展一系列道床横向阻力试验本文针对普通FFU轨枕提出多种优化方案,依托有砟道床试验平台,开展了一系列混凝土轨枕和条形、纹理优化、结构优化复合轨枕道床横向阻力试验,对比道床多种几何断面下,条形复合轨枕和混凝土轨枕道床横向阻力的差距,揭示了砟肩尺寸对道床横向阻力的影响规律,明确纹理...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２传统轨枕发生破坏［５，７】??
易于加工，设计使用寿命可达５０年。ＦＦＵ合成轨枕以聚氨酯树脂为基体，??长玻璃纤维为增强材料，经过发泡，高温硬化，产生一种高级、非多孔材料，后??经专门设备挤拉或挤压成型。ＦＦＵ轨枕力学特性与木枕较为相似。如图１－３为日??本积水公司生产的ＦＦＵ合成轨枕［２５］。??图１－３日本积水公司生产的ＦＦＵ合成轨枕［２５】??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｅｋｉｓｕｉ?ＦＦＵ?ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ?ｓｌｅｅｐｅｒ?［２５］??日本积水公司于１９８７年首次生产ＦＦＵ合成轨枕，进行了一系列实验室和现??场测试。１９８５年，经日本国有铁路部门（ＪＮＲ）批准后，ＦＦＵ合成轨枕广泛应用??于直线段、道岔区和桥梁上。１９８９年，日本东海道新干线也使用了?ＦＦＵ合成轨??枕。２００７年，日本正式实施关于ＦＦＵ合成轨枕的国家标准（ＪＩＳ?Ｅ１２０３－２００７）?［２６】。??２０１１年，日本铁路综合技术研宄所（ＲＴＲＩ）对铁路线上己承受约３０年列车循环??荷载的ＦＦＵ合成轨枕进行研究，结果表明ＦＦＵ合成轨枕仍可继续使用２０年［２７］。??如今，日本ＦＦＵ合成轨枕己被世界很多国家和地区使用。ＦＦＵ合成轨枕在日??本以外首次应用在我国台湾。１９９９年
３９９－２０１２）标准［３３］。之后，洛阳科博思新材料科技有限公司研发了新型复合材料??合成轨枕。该轨枕由连续玻璃纤维增强改性氨基甲酸乙酯树脂发泡而成，是一种??新型的ＦＦＵ合成轨枕产品，如图１－４所示。如今科博思新型合成轨枕己应用于广??州、深圳、东莞、佛山、成都、贵阳等城市轨道交通线路，以及沪昆线、成昆线??等普通铁路线路。??嫁参逸，?＾?＾??图１－４科博思公司生产的新型合成轨枕??Ｆｉｇ．?１－４?ＫＥＢＯＳ?ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ?ｓｌｅｅｐｅｒ??除上述ＦＦＵ合成轨枕外，玻璃钢轨枕同样属于以长纤维纵向增强的复合轨枕。??玻璃钢又称纤维增强塑料（Ｆｉｂｅｒ?Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ?Ｐｌａｓｔｉｃｓ，?ＦＲＰ），它是以玻璃纤维及其??制品（玻璃布、带、毡、纱等）或碳纤维、硼纤维等作为增强材料，以合成树脂??作为基体材料的一种复合材料。根据所含的纤维材料的不同，可分为玻纤增强复??合塑料（ＧＦＲＰ），碳纤增强复合塑料（ＣＦＲＰ），硼纤增强复合塑料等。玻璃钢??轻质高强
【参考文献】：
期刊论文
[1]复合轨枕有砟轨道动力性能试验研究[J]. 赵振航,沈毓婷,魏强,江万红,耿浩,李成辉. 中南大学学报(自然科学版). 2019(01)
[2]高速铁路有砟轨道横向阻力宏细观分析[J]. 井国庆,付豪,贾文利,姚力. 铁道工程学报. 2018(09)
[3]废旧轮胎回收利用迫在眉睫[J]. 再协. 中国资源综合利用. 2018(08)
[4]有砟道床梯形轨枕横向阻力试验与构成分析[J]. 井国庆,贾文利,强伟乐,卢炜. 西南交通大学学报. 2019(01)
[5]框架优化型Ⅲc轨枕道床横向阻力试验研究[J]. 井国庆,付豪,贾文利,姚力,林红松. 西南交通大学学报. 2018(04)
[6]螺纹道钉抗拔力对再生塑性复合轨枕的影响分析[J]. 段海滨,耿浩,李成辉. 铁道标准设计. 2018(02)
[7]胶粘道床横向阻力特性试验和离散元分析[J]. 肖宏,令行. 西南交通大学学报. 2017(06)
[8]高速铁路有砟道床横向阻力特性与固化技术[J]. 井国庆,贾文利,付豪,卢炜. 西南交通大学学报. 2019(05)
[9]铁路用塑料轨枕与合成材料轨枕设计方法分析[J]. 尤瑞林,rica Andrade Silva,Sakdirat Kaewunruen. 铁道建筑. 2017(08)
[10]既有铁路木枕替代材料的研究现状及发展趋势[J]. 曾志斌. 铁道建筑. 2016(08)
博士论文
[1]木质剩余物轨枕复合技术研究[D]. 肖生苓.东北林业大学 2008
硕士论文
[1]再生复合轨枕有砟轨道垂向动力特性研究[D]. 段海滨.西南交通大学 2017
[2]基于离散元法的高速铁路有砟道床力学特性研究[D]. 罗奇.北京交通大学 2014
[3]新型高聚物复合材料轨枕成型技术的研究[D]. 王守琛.北京化工大学 2012
[4]新型轨枕复合材料组分与结构设计的研究[D]. 陈玉霄.东北林业大学 2008
本文编号：3533780
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２传统轨枕发生破坏［５，７】??
易于加工，设计使用寿命可达５０年。ＦＦＵ合成轨枕以聚氨酯树脂为基体，??长玻璃纤维为增强材料，经过发泡，高温硬化，产生一种高级、非多孔材料，后??经专门设备挤拉或挤压成型。ＦＦＵ轨枕力学特性与木枕较为相似。如图１－３为日??本积水公司生产的ＦＦＵ合成轨枕［２５］。??图１－３日本积水公司生产的ＦＦＵ合成轨枕［２５】??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｅｋｉｓｕｉ?ＦＦＵ?ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ?ｓｌｅｅｐｅｒ?［２５］??日本积水公司于１９８７年首次生产ＦＦＵ合成轨枕，进行了一系列实验室和现??场测试。１９８５年，经日本国有铁路部门（ＪＮＲ）批准后，ＦＦＵ合成轨枕广泛应用??于直线段、道岔区和桥梁上。１９８９年，日本东海道新干线也使用了?ＦＦＵ合成轨??枕。２００７年，日本正式实施关于ＦＦＵ合成轨枕的国家标准（ＪＩＳ?Ｅ１２０３－２００７）?［２６】。??２０１１年，日本铁路综合技术研宄所（ＲＴＲＩ）对铁路线上己承受约３０年列车循环??荷载的ＦＦＵ合成轨枕进行研究，结果表明ＦＦＵ合成轨枕仍可继续使用２０年［２７］。??如今，日本ＦＦＵ合成轨枕己被世界很多国家和地区使用。ＦＦＵ合成轨枕在日??本以外首次应用在我国台湾。１９９９年
３９９－２０１２）标准［３３］。之后，洛阳科博思新材料科技有限公司研发了新型复合材料??合成轨枕。该轨枕由连续玻璃纤维增强改性氨基甲酸乙酯树脂发泡而成，是一种??新型的ＦＦＵ合成轨枕产品，如图１－４所示。如今科博思新型合成轨枕己应用于广??州、深圳、东莞、佛山、成都、贵阳等城市轨道交通线路，以及沪昆线、成昆线??等普通铁路线路。??嫁参逸，?＾?＾??图１－４科博思公司生产的新型合成轨枕??Ｆｉｇ．?１－４?ＫＥＢＯＳ?ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ?ｓｌｅｅｐｅｒ??除上述ＦＦＵ合成轨枕外，玻璃钢轨枕同样属于以长纤维纵向增强的复合轨枕。??玻璃钢又称纤维增强塑料（Ｆｉｂｅｒ?Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ?Ｐｌａｓｔｉｃｓ，?ＦＲＰ），它是以玻璃纤维及其??制品（玻璃布、带、毡、纱等）或碳纤维、硼纤维等作为增强材料，以合成树脂??作为基体材料的一种复合材料。根据所含的纤维材料的不同，可分为玻纤增强复??合塑料（ＧＦＲＰ），碳纤增强复合塑料（ＣＦＲＰ），硼纤增强复合塑料等。玻璃钢??轻质高强
【参考文献】：
期刊论文
[1]复合轨枕有砟轨道动力性能试验研究[J]. 赵振航,沈毓婷,魏强,江万红,耿浩,李成辉. 中南大学学报(自然科学版). 2019(01)
[2]高速铁路有砟轨道横向阻力宏细观分析[J]. 井国庆,付豪,贾文利,姚力. 铁道工程学报. 2018(09)
[3]废旧轮胎回收利用迫在眉睫[J]. 再协. 中国资源综合利用. 2018(08)
[4]有砟道床梯形轨枕横向阻力试验与构成分析[J]. 井国庆,贾文利,强伟乐,卢炜. 西南交通大学学报. 2019(01)
[5]框架优化型Ⅲc轨枕道床横向阻力试验研究[J]. 井国庆,付豪,贾文利,姚力,林红松. 西南交通大学学报. 2018(04)
[6]螺纹道钉抗拔力对再生塑性复合轨枕的影响分析[J]. 段海滨,耿浩,李成辉. 铁道标准设计. 2018(02)
[7]胶粘道床横向阻力特性试验和离散元分析[J]. 肖宏,令行. 西南交通大学学报. 2017(06)
[8]高速铁路有砟道床横向阻力特性与固化技术[J]. 井国庆,贾文利,付豪,卢炜. 西南交通大学学报. 2019(05)
[9]铁路用塑料轨枕与合成材料轨枕设计方法分析[J]. 尤瑞林,rica Andrade Silva,Sakdirat Kaewunruen. 铁道建筑. 2017(08)
[10]既有铁路木枕替代材料的研究现状及发展趋势[J]. 曾志斌. 铁道建筑. 2016(08)
博士论文
[1]木质剩余物轨枕复合技术研究[D]. 肖生苓.东北林业大学 2008
硕士论文
[1]再生复合轨枕有砟轨道垂向动力特性研究[D]. 段海滨.西南交通大学 2017
[2]基于离散元法的高速铁路有砟道床力学特性研究[D]. 罗奇.北京交通大学 2014
[3]新型高聚物复合材料轨枕成型技术的研究[D]. 王守琛.北京化工大学 2012
[4]新型轨枕复合材料组分与结构设计的研究[D]. 陈玉霄.东北林业大学 2008
本文编号：3533780
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3533780.html
