高速铁路扣件系统高频动态特性研究

摘要

为了探究高速无砟轨道扣件系统在低温和高频条件下的动刚度特性,以我国现有的WJ-7B及WJ-8B两款扣件为研究对象,首先提出一种确定扣件系统整体动刚度的测试方法和理论模型,其次建立两款扣件的有限元模型并利用试验结果对有限元模型进行验证,最后利用所建立的有限元模型对扣件整体的动刚度特性及弹条对整体动刚度的影响进行了仿真分析。结果表明,WJ-7B扣件的动刚度受频率影响较大,950 Hz处的动刚度比100 Hz时增加了15~19倍;WJ-8B扣件的动刚度则更受温度的影响,−50℃时的动刚度比10℃时最大增加了23倍;WJ-8B扣件的动刚度在铁垫板与弹性垫板所组成的质量-弹簧系统的共振频率处比弹性垫板的动刚度大为降低,而WJ-7B扣件的整体动刚度则更接近于弹性垫板的动刚度;弹条安装弹程对扣件整体高频动刚度的影响则较小。