摘要：扣件系统刚度和阻尼是铁路轨道系统动力性能的关键设计参数,对于重载铁路系统而言合适的扣件刚度与阻尼设计参数将有助于缓解轮轨振动冲击,降低轮轨磨耗,提高系统部件的使用寿命。因此,本文以我国常用25t重载铁路为例,通过建立25t轴重货车车辆-轨道-有砟轨道耦合动力学模型,探讨了扣件动刚度与阻尼系数对轮轨振动响应特征的影响。主要研究结论如下:扣件系统动刚度对轮轨垂向力和钢轨垂向变形影响显著,轮轨垂向力最大值与扣件刚度呈正相关关系,与钢轨垂向位移为反比例关系;扣件阻尼系数主要影响轮轨垂向力的振动幅度,在低阻尼状态下甚至引起车轮的瞬时脱轨现象,但钢轨垂向变形影响不大。通过引入轮重减载率,并结合轮轨垂向力与钢轨垂向位移随扣件刚度与阻尼的变化规律,建议25t轴重重载扣件动刚度设计范围为30 kN/mm~90 kN/mm,阻尼系数设计范围为50 kN·s/m~100 kN·s/m。

摘要：准确合理的扣件刚度参数对轨道结构设计至关重要,目前的研究尚未明确扣件刚度和钢轨振动特性之间的关系。依据单自由度隔振系统的计算公式,结合国内某地铁线路实测数据,重点研究现场钢轨垂向和横向的固有频率、振型和振动传递特性,有限元仿真和现场锤击测试充分验证了理论计算。在此基础上,通过钢轨整体的共振频率反演得到现场扣件的动刚度。该研究可为轨道减振器的仿真计算和优化设计提供依据。

摘要：以弹性分开式扣件为研究对象,通过测试不同紧固扭矩情况下扣件板下组合静刚度,并与板下垫板静刚度传统设计对比,证明了铁垫板翘曲变形与板下垫板超弹性是扣件板下组合静刚度设计的关键因素。然后,建立扣件板下组合结构非线性有限元模型,在试验验证基础上,计算分析了铁垫板翘曲变形与板下垫板超弹性对扣件板下组合静刚度设计的影响规律。研究表明:当紧固扭矩从150 N·m增至250 N·m时,板下组合静刚度传统设计误差从37.8%增至94.3%;若仅考虑板下垫板超弹性,几乎不提高板下组合静刚度的设计精度;若仅考虑铁垫板翘曲变形,设计误差虽有所减小,但仍会随着紧固扭矩的提高逐渐增大,最大可达28.3%;若同时考虑以上两个因素,设计误差将减至1.8%~2.4%。

摘要：文章以车辆动力学、轨道动力学有限元法为基础,将机车车辆和轨道作为一个系统,分别求出运行速度为200 km/h,250 km/h和300 km/h时不同扣件刚度的列车和钢轨的动力性能。并与高速铁路设计规范建议的运行速度为350 km/h时扣件刚度取值25 kN/mm的动力性能比较,找出城际铁路适合运行速度为200 km/h,250 km/h,300 km/h时的扣件刚度。

摘要：以车辆—轨道耦合动力学为理论基础,通过有限元软件ABAQUS和多体动力学软件SIMPACK联合仿真,并与在实际轨道交通试验线上进行的车辆轨道动力学性能实验进行对比分析,旨在研究车辆及轨道的各项动力学性能指标随扣件刚度变化的规律,以期从车轨系统减振的角度出发,为扣件设计时刚度的选择提供更加合理的依据。

摘要：对于土质路基上无砟轨道的研究我国尚处于理论研究与分析试验阶段,而CRTS1型无砟轨道在土质路基上的应用相对板式轨道又显滞后,因此对土质路基上CRTS1型无砟轨道的受力分析与参数研究具有很重要的现实意义。本文基于通用有限元软件ANSYS,建立CRTS1型板式无砟轨道结构计算模型,计算轨道扣件刚度取值不同时,轨道结构各参数的动力响应。以此来确定高速铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道结构扣件刚度的取值。结果表明:随着扣件刚度的增大,钢轨的垂向位移逐渐减小,道床板和支承层垂向位移变化不大,道床板纵横向弯矩均增大。扣件刚度从60k N/mm逐渐递增时,轨道结构的位移与加速度变化均趋于平缓;扣件的弹性模量取值建议在60k N/mm左右选取。这对高速铁路轨道结构优化设计提供了计算依据。

摘要：研究目的:为研究重载铁路桥上长枕埋入式无砟轨道扣件系统关键设计参数取值,本文基于弹性地基梁理论和车辆-轨道耦合动力学理论,建立32.5 t轴重重载货车-长枕埋入式无砟轨道-桥梁垂向耦合动力学模型,分析扣件刚度、扣件间距对重载铁路桥上长枕埋入式无砟轨道静、动力学性能的影响规律,提出重载铁路桥上长枕埋入式无砟轨道扣件系统设计参数取值。研究结论:(1)钢轨垂向位移和钢轨轨底应力随扣件系统刚度的增大而减小,车体垂向振动加速度、轮重减载率、轮轨力和桥梁垂向振动加速度随扣件系统刚度的增大而增大;(2)钢轨垂向位移、钢轨轨底应力、车体垂向振动加速度、轮重减载率和桥梁垂向振动加速度随扣件间距的增大而增大,但轮轨垂向力随之减小;(3)综合考虑轨道变形以及工程造价,建议重载铁路桥上长枕埋入式无砟轨道扣件系统的静刚度取为40~60 k N/mm,扣件系统的动刚度取为80~100 k N/mm,扣件间距取为0.6~0.65 m;(4)本研究成果可为重载铁路桥上长枕埋入式无砟轨道结构设计提供参考。

摘要：为研究一种新型组合式减振道床对城市轨道交通高架箱梁振动声辐射的影响,基于有限元-边界元的方法建立轨道-箱梁耦合振动声辐射模型,采用轮轨相互作用模型获得轮轨作用力作为激励,并采用现场试验结果进行模型验证;利用该模型对比分析采用整体道床和组合式减振道床的箱梁结构振动声辐射特性,调查不同运行车速和组合式减振轨道中不同刚度扣件对箱梁结构噪声的影响。结果表明:相比整体道床,采用垂向刚度18 kN/mm减振扣件和面刚度18 kN/mm3减振垫的组合式道床可降低箱梁底板加速度振级17.9 dB,降低底板下方的声压级14.6 dB;随着车速的增大,箱梁振动噪声水平逐渐增大,当车速从60 km/h提高至160 km/h时,测点A处总振级增大8.5 dB,测点M处总声压级增加8.1 dB;采用垂向刚度为6 kN/mm减振扣件时,箱梁底板附近总体声压级比采用18 kN/mm和30 kN/mm扣件时分别减小1.8 dB和8 dB。

摘要：为了更好地进行聚氨酯减振浮置板轨道结构的选型设计,建立车辆-轨道系统动力分析模型,研究轨道板厚度、扣件刚度、减振垫刚度对聚氨酯减振浮置板轨道结构动力响应的影响。结果表明:轨道板厚度增大会导致钢轨加速度相应增大,而钢轨位移、轨道板加速度、基底加速度显著减小;扣件刚度减小会导致钢轨垂向位移增大,而钢轨、轨道板、基底加速度不同程度减小;减振垫刚度增大会导致钢轨垂向位移、垂向加速度减小,而轨道板、基底垂向加速度平稳增大。结合工程实际,建议轨道板厚度取260~300 mm,扣件刚度取20~40 kN/mm,减振垫刚度取0.02~0.03 MPa/mm。

摘要：为研究城际铁路纵向承台式无砟轨道扣件系统关键参数取值,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立客车-无砟轨道-桥梁耦合动力学模型,分析扣件刚度、扣件间距对桥上无砟轨道系统动力响应的影响规律,并基于层次分析法,对桥上无砟轨道系统动力特性进行综合评价。结果表明:随着扣件系统刚度增大,钢轨垂向位移减小,车体振动加速度、轮轨垂向力、轮重减载率和桥梁振动加速度均增大;随着扣件间距的增大,轮轨垂向力减小,车体振动加速度、轮重减载率、钢轨垂向位移和桥梁振动加速度均增大;综合考虑轨道变形以及工程造价,建议扣件系统刚度为50~80 kN/mm,扣件间距为0.6~0.7 m。