引言

在現(xiàn)代軌道交通系統(tǒng)中，軌道彈性元件（如泡沫材料制成的減震墊、軌下墊板等）對列車運行平穩(wěn)性、噪音控制及軌道耐久性起著至關(guān)重要的作用。然而，長期高頻振動環(huán)境下，這些材料容易因疲勞損傷而失效，因此高頻疲勞試驗成為評估其性能與壽命的關(guān)鍵手段。

根據(jù)軌道減振效果實驗室評價方法（T/CCTAS 76—2023），威科工業(yè)電磁疲勞試驗機5110模擬列車通過頻率，對軌道彈性元件進行了從5Hz低頻率~160Hz高頻率、不間斷的疲勞測試。

試驗說明：

試驗樣品：

軌道彈性元件（泡沫材料）

試驗準備：

實驗室環(huán)境溫度23 ℃±2 ℃。

開始試驗前，將被測樣品及試驗用所有部件和設(shè)備在 23 ℃±2 ℃的環(huán)境中至少靜置 24 h。

試驗臺布置示意圖如圖A.1 所示。其中，被測軌道彈性元件組裝件，包括無砟軌枕或無砟道床彈性組件、有砟軌枕或有砟道床彈性組件、扣件系統(tǒng)軌下彈性組件、扣件系統(tǒng)板下彈性組件，如圖 A.2a）、A.2b）、A.2c） 、A.2d）所示。

圖A.1 軌道彈性元件試驗臺布置示意

圖A.2 表示圖A.1 中 4 種被測軌道彈性組件的組裝狀態(tài)。圖A.2a）、A.2b）、A.2c）、A.2d）分別表示無砟軌枕或無砟道床彈性組件、有砟軌枕或有砟道床彈性組件、扣件系統(tǒng)軌下彈性組件、扣件系統(tǒng)板下彈性組件等。

圖A.2 被測軌道彈性組件示意

加載步驟：

1.施加靜態(tài)預載 2210N（模擬空車載或額定車載），然后在軌道彈性組件上施加固定加載速度均方根值為 5 mm/s （或最大速度是 7 mm/s）的循環(huán)測試（相當于以5×10-8 m/s 為基準值的速度級 100 dBv），不同加載頻率的微振幅如表 A.1 所示。

表A.1 不同加載頻率對應(yīng)的微振幅

2. 循環(huán)測試 1000 次，在最后的 100 次循環(huán)中，記錄 10 個循環(huán)的荷載。

過程及結(jié)論說明：

1.從5Hz~160Hz共計11組數(shù)據(jù)對試樣進行全自動連續(xù)測試；

2.整個測試過程無需進行人工調(diào)整，大大簡化了測試流程，縮短了測試時間，提升了測試效率，僅用20分鐘就完成了全部測試過程；

3.無論是低頻率還是最高160Hz的高頻測試下，測試曲線光滑優(yōu)美、測試結(jié)果數(shù)據(jù)穩(wěn)定，達到客戶預期，獲得高度認可。

結(jié)語

高頻疲勞試驗是保障軌道彈性元件可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過疲勞試驗，不僅可以篩選更耐久的材料，提升軌道元件壽命，還可以通過試驗數(shù)據(jù)指導軌下墊板、道床墊等產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)優(yōu)化（如開孔設(shè)計、梯度剛度分布）。未來，隨著軌道交通向高速化、智能化發(fā)展，對材料耐久性的要求將進一步提高。威科工業(yè)將繼續(xù)通過科學的試驗方法與數(shù)據(jù)分析，可為軌道安全運營提供堅實支撐。

關(guān)于我們

威科工業(yè)系統(tǒng)（北京）有限公司是一家專業(yè)從事動態(tài)測試系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用的高科技企業(yè)，專注于電磁疲勞測試系統(tǒng)的設(shè)計、研發(fā)與生產(chǎn)，致力于為客戶提供專業(yè)的測試產(chǎn)品、解決方案及定制化服務(wù)。

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