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(duì)列車(chē)運(yùn)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(zhǎng)期高頻振動(dòng)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(yàn)成為評(píng)估其性能與壽命的關(guān)鍵手段。

根據(jù)軌道減振效果實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)方法（T/CCTAS 76—2023），威科工業(yè)電磁疲勞試驗(yàn)機(jī)5110模擬列車(chē)通過(guò)頻率，對(duì)軌道彈性元件進(jìn)行了從5Hz低頻率~160Hz高頻率、不間斷的疲勞測(cè)試。

試驗(yàn)說(shuō)明：

試驗(yàn)樣品：

軌道彈性元件（泡沫材料）

試驗(yàn)準(zhǔn)備：

實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度23 ℃±2 ℃。

開(kāi)始試驗(yàn)前，將被測(cè)樣品及試驗(yàn)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(yàn)臺(tái)布置示意圖如圖A.1 所示。其中，被測(cè)軌道彈性元件組裝件，包括無(wú)砟軌枕或無(wú)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(yàn)臺(tái)布置示意

圖A.2 表示圖A.1 中 4 種被測(cè)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(wú)砟軌枕或無(wú)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(cè)軌道彈性組件示意

加載步驟：

1.施加靜態(tài)預(yù)載 2210N（模擬空車(chē)載或額定車(chē)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(cè)試（相當(dāng)于以5×10-8 m/s 為基準(zhǔn)值的速度級(jí) 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(duì)應(yīng)的微振幅

2. 循環(huán)測(cè)試 1000 次，在最后的 100 次循環(huán)中，記錄 10 個(gè)循環(huán)的荷載。

過(guò)程及結(jié)論說(shuō)明：

1.從5Hz~160Hz共計(jì)11組數(shù)據(jù)對(duì)試樣進(jìn)行全自動(dòng)連續(xù)測(cè)試；

2.整個(gè)測(cè)試過(guò)程無(wú)需進(jìn)行人工調(diào)整，大大簡(jiǎn)化了測(cè)試流程，縮短了測(cè)試時(shí)間，提升了測(cè)試效率，僅用20分鐘就完成了全部測(cè)試過(guò)程；

3.無(wú)論是低頻率還是最高160Hz的高頻測(cè)試下，測(cè)試曲線(xiàn)光滑優(yōu)美、測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)穩(wěn)定，達(dá)到客戶(hù)預(yù)期，獲得高度認(rèn)可。

結(jié)語(yǔ)

高頻疲勞試驗(yàn)是保障軌道彈性元件可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過(guò)疲勞試驗(yàn)，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(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)指導(dǎo)軌下墊板、道床墊等產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)優(yōu)化（如開(kāi)孔設(shè)計(jì)、梯度剛度分布）。未來(lái)，隨著軌道交通向高速化、智能化發(fā)展，對(duì)材料耐久性的要求將進(jìn)一步提高。威科工業(yè)將繼續(xù)通過(guò)科學(xué)的試驗(yàn)方法與數(shù)據(jù)分析，可為軌道安全運(yùn)營(yíng)提供堅(jiān)實(shí)支撐。

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

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