风沙流对列车车窗玻璃破坏能力的试验测试

摘要

基于新疆铁路风区是全世界铁路内陆大风风速最高、风灾最严重的地区之一,加之以铁路沿线沙粒粗大的砾漠地貌,形成的风沙流使车窗玻璃破损情况严重,是影响列车大风期间行车安全的重要问题之一,通过试验手段将风载荷和沙粒冲击单独作用到车窗玻璃上,最后将这2种载荷耦合加载,对造成列车车窗玻璃破碎的主要原因进行试验分析.研究结果表明:车窗玻璃能承受的瞬态风压和稳态风压分别为69.38 kPa和29.50 kPa,各粒径等级沙粒能够击碎车窗玻璃的速度与粒径呈幂函数关系,幂约为-0.71;当风沙耦合作用时,车窗玻璃所承受的4 kPa环境风压使沙粒击碎玻璃的速度减小6％～7％,最终确定致使车窗玻璃破碎的主要原因是沙粒冲击而非风压载荷,且在风区恶劣风环境下,危险的粒径范围为5～6 mm.本研究对制定有效的风沙防护改进措施、形成保障车窗玻璃安全的行车指挥方案具有一定意义.