我国高速铁路轨下垫板的特性设计研究

合集下载

我国重载铁路使用热塑性弹性体轨下垫板的探讨

82
铁道建筑 Railway Engineering
October, 2007
文章编号 : 1003 -1995( 2007) 10 - 0082 - 03
我国重载铁路使用热塑性弹性体轨下垫板的探讨
李桂保 , 张建峰
( 1. 朔黄铁路发展有限公司 , 山西忻州
1 2
034100; 2. 太原铁路局工务处 , 太原
+
文献标识码 : A 3 6 10 MPa, CA 砂浆厚度为 50 mm, 5 2 量 E s = 2 0 10 N mm 。
4
无砟轨道开裂在铁路建设和运营中普遍存在, 裂缝降低了无砟轨道的绝缘性能 , 削弱了轨道的承载力, 危及无砟轨道的使用安全。目前对于轨道板裂缝的研究大多集中在定性解释上, 涉及定量的研究很少。本文建立板式轨道实体结构力学模型, 计算不同温度荷载和配筋形式下无砟轨道轨道板的应力分布 , 分析配筋率和混凝土应力对轨道板裂缝宽度的影响 , 并提出了轨道板合理配筋率。
级钢筋弹性模
1
有限元分析模型的建立
基于 A 型轨道板的结构特点 , 利用大型有限元通
图 1 混凝土板模型
用软件 ansys 对轨道板进行建模, 将混凝土板和钢筋进行实体建模 , 建立三维实体模型。模型如图 1 和图 2 所示。计算中由于 CA 砂浆与轨道板的接触是一种完全密贴的全支承状态, 在本文中采用现有叠合梁模型方法, 将 CA 砂浆简化为竖向点支承弹簧 , 由于轨道板通过 CA 砂浆层置于基础上, 基础板具有非常大的刚度, 可将基础视为刚性, 所以 CA 砂浆以下采用竖向完全约束。设计参数 : 轨道板尺寸为 4 93 m 2 4 m 0 19 m, 不考虑凸形挡台, C60 混凝土的弹性模量 E c =

浅谈铁路高强弹性体垫板的研制

浅谈铁路高强弹性体垫板的研制摘要：铁道上使用的橡胶垫板自诞生以来，已延续使用了二十余年。

但随着铁路的跨越式发展，在运速、重载、高密度运行的情况下，对线路的减震性能，线路框架稳定性提出了更高的要求。

但由于橡胶垫板本身材质性能所限已不适应当前铁路运输的形势，重负之下产生了一系列问题，引发了“综合症”，承轨槽磨损严重，小半径区段轨枕切槽、钢轨产生波形磨损，垫板压溃、变形、失效、粘接轨底的情况屡有发生。

极大的增加了铁路工务站段的施工工作量和线路维修成本，对于橡胶垫板“先天不足”的弊病，施工单位深受其害，反映强烈，成为令人头痛的“老大难”。

关键词：铁道；橡胶垫板；性能；工务；施工一、老型橡胶垫板存在的不足之处通过收集了大量铁路线路不同区段（曲线、桥梁、隧道）、不同工作环境（高温和严寒地段，酸雨地段）的失效垫板进行认真的分析和比较，发现橡胶垫板破损情况相对严重：有的被压垮压烂、有的表面发粘如有溶解、有的僵硬失去弹性。

同时对失效垫板区段的钢轨、轨枕和线路几何尺寸的破坏进行技术评估和恢复性维修的探讨，并对尚未完全失效的垫板做了破坏性试验和测试，找出橡胶垫板的不足之处主要有：1、动静刚度不足。

垫板主要功能是抗震、减震、吸震和缓冲作用，动刚度是列车运行中复数力与复数位移的比值。

而其动刚度不足所以在列车运行的诸多外力的主要作用下过早失效。

而影响构件动刚度的最直接原因是构件的静刚度和其材质所决定的阻尼效应。

2、环境条件适应性差。

橡胶垫板对高温和严寒比较敏感，在空气中尤其是酸雨或强紫外线照射下老化进程较快。

我们在调查垫板失效情况时发现：高寒地区橡胶垫板过硬，弹性差，造成轨枕伤损和切槽现象，而且起不到减震、吸震作用，而在高温地区橡胶垫板会发生蠕变，压死粘于轨底现象，造成钢轨的波形磨损和线路长平不稳定现象，这些弊端是由于橡胶材质本身决定的。

3、使用寿命短。

即使在使用环境较好的区段也因列车的高速、重载、高密度运行而不堪重负。

究其根本是材料分子结构松散，键间链合不强而造成。

中国重载铁路轨下垫板的探讨

扣件，垫板为 Ⅲａ胶垫板，度为｜ｒ静刚度为橡厚０ｍ，ａ
５ｋｍｍ～８Ｎ／５Ｎ／０ｋｍｍ
定性的保持将受到威胁，行车安全存在隐患。田
太铁科・原道技
重运大发论专载输会布文栏
大，长时间大变形疲
通常表现为橡胶发粘粘附在钢轨底部，材料性能急剧下降，图３所示。如接头的伤损率大幅度增多，对列车钢这
运行的安全造成了极大的隐患。作为提供轨道弹性的
重要配件，下橡胶垫板暴露出许多问题，板短时轨垫
第届际载输会九国重运大发
・原道技太铁科
中国重载铁路轨下垫板的探讨
张建峰：太原铁路局工务处
摘
要：目前中国重载铁路轨下垫板均采用橡胶垫板。在大轴
目前中国重载铁路使用的轨下垫板都是橡胶垫板，有橡胶和金属复合垫板，用中存在较多问题，也使
主要表现在：
重、密度长大重载列车的作用下，板伤损严重，效加快，高垫失直
接影响钢轨的使用寿命。指出了轨下垫板存在的问题，分析了轨
下垫板伤损、效的原因，绍了热塑性弹性体轨下垫板，讨失介探
１１受压破损．橡胶垫板在重载作用下，生的内部应力要比普产通线路的垫板高很多，同样的使用周期内，胶垫板橡

一种新型整铸护轨垫板的设计研究及分析

连接，缓解了垫板的竖向刚度突变，整铸垫板采用边墙
图３
护轨垫板力学分析模型
结构，使垫板上部有足够的横向刚度。同时垫板在纵
向和横向有较好的弹性。垫板材料采用Ｑ４０—１，Ｔ０５
收稿日期：００—１～３修回日期：０００２１ｌ０；２１３—２９作者简介：亚航（９７）男，士研究生， — ｉ：ｉｒ１６ｅｍ。刘１８一，硕Ｅｍａｓｌ＠２．ｏｌｔｌ
劳强度方面也得到了较好的加强，提高高速铁路列车过岔速对度有较明显的作用。
司
２８３
关键词：轨垫板；强度分析；疲劳强度；等效应力护中图分类号：２３５３Ｕ１．２文献标识码：Ａ
度过高时，向作用力将会有显著的增大，横这样，护对
轨垫板整体受力要求就十分苛刻。对于以前的旧式焊
接型护轨垫板，墙与底座板之间通过焊接连接，焊立其缝的强度已逐渐无法满足高速列车通过时对其产生的２计算模型及参数
２１分析模型．
图２整铸护轨垫板平面（位：ｍ）单ｃ
横向受力要求，加之焊缝本身存在内部残余应力，整对
个护轨垫板的强度和稳定性都有明显的不利影响。

高速铁路轨下弹性垫板冲击试验响应

1 前言近年来，对于轨道的少维修和高效率的要求不断提高。另一方面，伴随列车的高速化和沿线人口的增加，减振降噪的要求增大了。其中，由于在钢轨接头或车轮轮缘等轨轮间的不平整（表面的凹凸）造成的明显大的轮载是轨道破坏加速、振动噪声增大的因素之一。寻求进一步的对策成为研究的课题。轨下弹性垫板，通过对钢轨的弹性支承，起着缓冲（衰减）和把轮载分散到多个扣件节点的作用，为减少轮轨接触力向结构物（路基）的传递，提高轨下弹性垫板的有效性被视为因重大轮载产生的冲击振动的对策。但是，轮轨的接触力到路基的传递路径十分复杂，除其间有多个弹簧和质量外，由于扣件系统的紧固力和倾斜，扣件弹性垫板和道床的非线性等，轮轨接触力本身也在变化，这些都说明了传播的复杂性。为解决这一问题，对于复杂的力学体系，为了解短时间内大荷载变动的机理，需要有定量评价扣件弹性垫板有效性的方法。在本报告中叙述了利用试制的冲击试验装置评价弹性垫板对冲击荷载响应特性，同时利用非线性动态有限元分析法分析冲击荷载的传播特性的结果。 2 评价方法条件的研讨作用在轮轨接触点上的特大轮载，受速度和车辆簧下质量强烈的影响，在车轮扁巴的例子中，当轴箱振动加速度超过 50 g，作用时间 1~6 ms 时，确认会产生短的冲击轮载〔2〕。而且，在文献〔3〕和〔4〕中，报告了在冲击轮载发生前后，有车轮减载的异常现象。在本研究中，试制了图 1 所示的重锤落下式试验装置，进行了有助于说明弹性垫板对于冲击荷载动态特性的动态响应评价。本装置的规格如表 1 所列，为评价钢轨分散荷载的影响，设计为支承钢轨的扣件套数可变。在这里，叙述在一套扣件支承和 3 套扣件支承时弹性垫板动态响应的评价。表 1 冲击试验装置的主要规格
式中 P2T max 为 3 套扣件支承时各供试物 P2T max 测定值回归分析的的结果，分母 P2T max 为 S 60 垫板一套扣件支承时的测定值（最大约 200 kN）回归分析的结果， x 为下落高度。由图 10 可见， 3 套扣件支承时 P2Tmax 的减少率在低刚度的 U 20 或 S 30 垫板支承时约为 50%，而在 S 60 垫板时仅为 20％。

高速铁路轨下弹性垫板的研制_罗玉媛

表３不同交联剂对材料力学性能的影响Ｔａｂ．３Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇａｇｅｎｔｓｏｎ
ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓ
交联剂种类
ＢＨＬ９０２１ＢＨＬ９０２２ＢＨＬ９０２３ＢＨＬ９０２
拉伸强度／ＭＰａ
· ７８ ·
化学推进剂与高分子材料 Chemical Propellants & Polymeric Materials
２０１１年第９卷第３期
高速铁路轨下弹性垫板的研制
罗玉媛１，庞金录２，杨光付３，姜志国１
（１．北京化工大学材料科学与工程学院，北京１０００２９；２．北京北方车辆集团有限公司，北京１０００７２；３．海军装备技术研究所，北京１０４２２４）
疲劳性能／％ ≤ １０ ≤ １０
机ＤＨＧ－９２４０Ａ：上海一恒科学仪器有限公司；高速分散机ＤｉｓｐｅｒｍａｔＣＮ：广州市浩美设备有限公司；邵氏橡胶硬度计ＬＸ－Ａ：上海万衡精密仪器有限公司。１．３样品制备
按照配方分别配置为Ａ、Ｂ组分，搅拌转速 ≥ ４０００ｒ／ｍｉｎ下混合３０ｓ，然后注入１１０℃模具中，固化３０ｍｉｎ，脱模，１００℃后固化１０ｈ，放置１周后进行性能测试。通过控制模具加料量，制品密度控制在（０．８±０．０５）ｇ／ｃｍ３。１．４性能测试
时维修频率高，影响准点到达目的地，因而高速
铁路都采用无砟轨道［１］。不过，无砟轨道也有一
定的弊端，如减振效果差，弹性有待提高。提
高其弹性的一个重要途径就是研制弹性好，即静
刚度低的铁垫板下弹性垫板（以下简称弹性垫

轨下垫板刚度的时变特性及其影响研究

轨下垫板刚度的时变特性及其影响研究
张攀，周昌盛，王平＇
（１．西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室，成都６１００３１；２．西南交通大学土木工程学院，成都６１００３１）
时更换性能老化垫板，降低轮轨垂向力和扣件力。
关键词：无砟轨道；高速铁路；轨下垫板；随机振动
中图分类号：Ｕ２１３．５３２文献标识码：ＡＤＯｌ：１０．１３２３８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４ — ２９５４．２０１５．０９．０１２
ｐａｄｓｔｉｆｆｎｅｓｓＯ１＂１ｔｈｅｒａｎｄｏｍｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｗｈｅｅｌ－ｒａｉｌｓｙｓｔｅｍａｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅ
摘
要：以ｗＪ７一Ａ型轨下垫板为对象，测试轨下胶垫刚度随服役时间的变化，分析垫板刚度，建立车辆一轨道垂向耦合动力学模型，研究轨下胶垫时变特性对轮轨随机振动响应的影响规律。研究结果表明：随着服役时间的增长，轨下橡胶垫板的刚度将增大，２年后垫板刚度的增幅为ｌ３．９１％；随着运营时间的增长，车体振动加速度变化微弱；轮轨力及扣件力的第二主频幅值增大并向高频移动，且扣件力变化更显著，线路运营２年时间后，扣件力第二主频向高频移动７．４Ｈｚ，幅值增幅达到５３．８０％。建议定期抽样测试轨下胶垫刚度并及

WJ-8型高铁用聚氨酯弹性垫板的研究

江海峰制鞋设备有限公司。
１２聚氨酯弹性垫板的制备．
将三官能度混合聚醚Ｆ（３以三官能度聚醚ＡＢ、与ｃ按照质量比１１：混合）两官能度混合聚醚：１、
图１高铁用弹性垫板在高铁上应用示意图
Ｆ（２以两官能度聚醚Ｄ、Ｅ与Ｆ按照质量比１：：混１１
变形、工作电阻以及耐油性膨胀比的影响。结果表明，着两官能度混合聚醚质量的增加，氨酯随聚弹性垫板老化前后拉伸强度逐渐降低，断裂伸长率、静刚度比、缩永久变形和耐油性体积膨胀动压
率逐渐增加，工作电阻先降低而后升高；三官能度混合聚醚与两官能度混合聚醚的质量比为２／３－＂０
－．
２
×
＼
丑
－
饕
１０：０：０５５０：００：０００８２０：０２８１ｏ
姆趟
Ｆ与Ｆ质量比３２
图６不同官能度混合聚醚质量比对工作电阻的影响
１０：０：０５５：Ｏ０：ｏｏ０８２０：０２０８１ｏ
影响。
１
一
Ｄ１
动刚度在同一台机器上进行测试。施加周期载荷２０～７Ｎ，载频率４Ｈ，荷循环１００ｋ加ｚ载００次。
在最后的１０次载荷循环中，录１循环的实际０记Ｏ个
舟
姒
罂
施加载荷Ｆ、：Ｆ和短钢轨的位移ＤｉＤｉ，、。计算Ｆ、ｉ３、４１、ｉｉｉＤＤ的平均值，为，记ｌ、下述公式计算动刚度：

轨下垫板刚度的时变特性及其影响研究

轨下垫板刚度的时变特性及其影响研究张攀;周昌盛;王平【摘要】以WJ7-A型轨下垫板为对象,测试轨下胶垫刚度随服役时间的变化,分析垫板刚度的时变特性；然后以此为基础,建立车辆-轨道垂向耦合动力学模型,研究轨下胶垫时变特性对轮轨随机振动响应的影响规律。

研究结果表明：随着服役时间的增长,轨下橡胶垫板的刚度将增大,2年后垫板刚度的增幅为13.91%；随着运营时间的增长,车体振动加速度变化微弱；轮轨力及扣件力的第二主频幅值增大并向高频移动,且扣件力变化更显著,线路运营2年时间后,扣件力第二主频向高频移动7.4 Hz,幅值增幅达到53.80%。

建议定期抽样测试轨下胶垫刚度并及时更换性能老化垫板,降低轮轨垂向力和扣件力。

%With respect to WJ7-A rail pad, the change of rail pad stiffness with service time is tested and the time variant characteristics of rail pad stiffness are analyzed. The vehicle-track vertical coupling dynamic model is established based on the test results, the effects of time variant characteristics of rail pad stiffness on the random vibration responses of wheel-rail system are studied. The results show that the stiffness of the rail pad increases with the increasing of the service time, and the increase amplitude is about 13. 91% after 2 years. The vibration acceleration of vehicle fluctuates slightly with the extension of the operating time. The second dominant frequency of wheel-rail force and fastening force increase and move to a higher frequency and the fastening force changes significantly. After two years of operation, the second dominant frequency of fastening force moves by 7. 4Hz to a higher frequency, and the amplitude increases by 53. 80%. In order to reducewheel-rail force and fastening force, it is recommended to test regularly the stiffness of the rail pad by sampling and replace the aging pads timely.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】4页(P49-52)【关键词】无砟轨道;高速铁路;轨下垫板;随机振动【作者】张攀;周昌盛;王平【作者单位】西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室，成都 610031; 西南交通大学土木工程学院，成都 610031;西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室，成都 610031; 西南交通大学土木工程学院，成都 610031;西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室，成都 610031; 西南交通大学土木工程学院，成都 610031【正文语种】中文【中图分类】U213.5+32由于无砟轨道具有高稳定性、高平顺性和少维修性的特点，世界各国的高速铁路竞相发展无砟轨道[1]。

铁路轨下橡胶垫板

一、铁路轨下垫板的概述铁路轨道结构用橡胶垫板（以下简称“橡胶垫板”）是轨道结构中的重要部件，安装在钢轨和混凝土轨枕之间，它的主要作用是缓冲车辆通过路轨时所产生的高速振动和冲击，保护路基和轨枕，并对信号系统进行电绝缘，另外橡胶垫板由于长期裸露于大气中，因此要求具有良好的耐自然老化及耐寒、耐热性能，地铁用橡胶垫板具有良好的减震低噪音等性能。

二、铁路轨下垫板特点橡胶垫板的特点：1、减震性、防老化性、耐磨性、稳固性、抗高低温性较强，产品有天然橡胶、丁苯胶、氯丁胶、HDPE、EVA、高密度聚乙烯等组合，产品弹性高，且在各种温度下不易变形或断裂。

2、使用周期长，维修和更换成本低。

3、型号齐全，适用43KG、50KG、60KG等各种钢轨以及木枕、混凝土枕等各种枕木的铺设。

随力强,防震性能,绝缘性能好,耐磨,屡经压缩变形少,强性高,耐老化,不翻泥浆,使用寿命长，安装简便。

使用铁路橡胶垫板可以大大提高机动车辆的运输能力，减少道口维修次数，避免因机动车辆熄火而引起的交通事故。

无论从安全经济环保社会效益等方面都值得推广应用（水泥道口板容易损坏铁道口板操音大）。

橡胶垫板较原铺面板使用寿命高达3倍以上，经试验证实：实施压力达80吨以上能稳定无变形。

橡胶垫板是以橡胶为主要原料，科学配方，采用高科技的生产技术，精心研制而成。

橡胶垫板符合铁路提速及环保要求，使用它可以提高机车的运输能力。

橡胶垫板的生产推广，彻底改变了铁路平交道口长期所采用的沥青、石板、钢板等陈旧落后的铺设物，一举改变了道口凹凸不平、事故多发、维修频繁的落后状态，经过国内多处铺设，其事实美观的环保性、安装快捷的实用性、牢固坚实的安全性日渐凸现。

耐压、耐磨，安装方便，与路面接触牢固，车辆通过无撞击感和噪音，安全性好采用橡胶特殊配制与铁道部专业设计院联合研制采用高新技术，先进工艺和检测手段，产品质量达到国内同类产品领先水平。

四、铁路轨下垫板的成品检验规程五、铁路轨下垫板检验项目及判定原则（一）目的：指导检验人员规范检验，保证产品质量。

我国重载铁路使用热塑性弹性体轨下垫板的探讨

对于橡胶材料，弹性形变是主要的形变，般要求使用一
过程中形变不能超过其厚度的１０％，果超过就会引如
积小，胶垫板在受到１０ｋ橡０Ｎ压力时就从轨下挤出，
重载列车通过时，垫板受到的压力远＞１０ｋ，０Ｎ这样造成的变形会更大，长时间垫板处于大变形荷载下，会使
橡胶材料过早压溃，４是实验室模拟示意图。图
收稿日期：０７０ —０修回日期；０７０ —０２０－４２；２０ —７２
作者简介：桂保（９３）男，西方山人，程师。李１６一，山工
维普资讯
２０第１０７年０期
我国重载铁路使用热塑性弹性体轨下垫板的探讨
化，一般规律是橡胶垫板的刚度值先是增大（材料老化
变硬）后来又逐渐衰减。垫板刚度的变化，会影响，将
列车的平稳性。④在重载作用下，胶垫板的弹性变橡形较大，易造成扣件松动，易保持扣压力。不
维普资讯
筑
Ｏｃｏｅ，Ｏ７ｔｂｒ２０
ＲａｌｙＥｎｉｅｒｎｉｗａｇｎｅｉｇ
文章编号：０３１９（０７１．８．１０．９５２０）００２００３
我国重载铁路使用热塑性弹性体轨下垫板的探讨
ｋ／ｍ以上，Ｎｍ如美国重载线路轨下垫板的刚度值高达

轨道用聚氨酯弹性垫板的研究开发

轨道用聚氨酯弹性垫板的研究吴义春李春兰徐志磊鲍建超刘海蓉（北京科聚化工新材料有限公司，北京，102200）摘要：本文通过低压发泡浇注机制备了高铁用弹性垫板，并分别考察了三官能度聚醚与两官能度聚醚以及两者之间的质量比例对弹性垫板老化前后拉伸强度、老化前后断裂伸长率、动静刚度比、压缩永久变形、工作电阻以及耐油性膨胀比的影响。

实验发现：（1）随着三官能度聚醚质量的减少，两官能度聚醚质量的增加，弹性垫板老化前后拉伸强度逐渐降低；老化前后断裂伸长率、动静刚度比、压缩永久变形和耐油性膨胀比逐渐增加；工作电阻先增加而后下降；（2）当三官能度聚醚与两官能度聚醚的质量比例为20/80的时候，弹性垫板的综合性能比较好：弹性垫板老化前后的拉伸强度、老化前后断裂伸长率分别为：3.1MPa 和3.05MPa，280.1%和191.1%，动静刚度比为1.38，压缩永久变形为3.21%，工作电阻为1.4×1012Ω，耐油性膨胀比为3.2%。

关键词：聚氨酯弹性垫板；断裂伸长率；动静刚度比；压缩永久变形；工作电阻；耐油性体积膨胀比高速铁路轨道根据轨道结构形式的不同，可分为有砟轨道和无砟轨道。

有砟轨道是较为传统的结构形式，在国内外获得广泛应用，其建设费用低、噪声传播范围小、建设周期段，但随着铁路运营速度要求的提高，有砟轨道面临临界速度、桥上稳定性、道砟飞溅等问题难以解决[1]。

无砟轨道是用耐久性好、塑性形变小的材料替代道砟材料的一种轨道结构形式，由于碎石道砟道床，轨道保持几何形状的能力提高，轨道稳定性相应提高，维修工作量减小，社会经济效益显著等优点，在国内外越来越受重视，已经成为高速铁路轨道结构的发展方向[2-3]。

弹性垫板是一种微孔弹性体材料，此产品采用工厂预制、现场安装的工艺，铺设在Ⅱ型板轨道下，起到减小震动、降低噪音的作用（如图1所示）。

1图1 高铁用弹性垫板在高铁上应用示意图目前弹性垫板已经应用到了高速铁路的建设当中了。

铁路轨下弹性垫板的结构优化与性能分析

铁路轨下弹性垫板的结构优化与性能分析铁路轨下弹性垫板的结构优化与性能分析摘要：随着铁路建设的不断发展，轨道系统的稳定性成为确保铁路安全运营的重要因素。

铁路轨下弹性垫板作为一种重要的轨道隔离装置，对于减少振动噪声和延长轨道使用寿命起到关键作用。

本文通过结构优化与性能分析，探索了铁路轨下弹性垫板在提高铁路线路性能方面的潜力。

1. 引言铁路是一种高速、大负荷的交通工具，对于线路的运行平稳性和稳定性要求较高。

而传统的铁路设计中，轨道和支架之间通常采用混凝土垫板作为隔离层，但其刚性较高，无法有效吸收振动和噪声。

为了解决这一问题，铁路轨下弹性垫板应运而生。

2. 弹性垫板的结构优化（1）材料优化：弹性垫板通常采用橡胶材料，其弹性模量和抗拉强度对性能起着重要影响。

本文通过材料优选实验，选取了具有良好弹性性能和耐久性的高分子材料。

（2）结构优化：弹性垫板的结构设计关键在于减震和弹性特性的平衡。

通过有限元分析，优化了垫板的厚度、孔洞位置和形状等参数，提高了其刚度和抗压性能。

同时，采用交错分布孔洞的设计，增强了弹性垫板的减震效果。

3. 性能分析（1）减震性能：通过振动试验对比传统垫板和优化后的弹性垫板，结果显示优化后的弹性垫板在吸振效果上表现出更优异的性能。

其合理的孔洞设计可以有效降低振动传递，减少轨道上的振动和噪声产生。

（2）动态响应：采用有限元软件对优化后的弹性垫板进行动态响应分析。

结果显示，优化后的弹性垫板具有较高的刚度和良好的弹性回弹性能，在列车通过和变形恢复过程中，能够及时吸收能量和恢复形状，保持线路的平稳性。

4. 应用前景铁路轨下弹性垫板作为轨道隔离装置的重要组成部分，具有良好的减振性能和噪声控制能力。

其结构优化和性能分析结果表明，在提高线路平稳性和稳定性方面具有巨大潜力。

未来的研究方向包括优化材料选择、结构设计和性能评价等方面，进一步提升铁路轨下弹性垫板的性能。

结论：本文通过结构优化与性能分析，探索了铁路轨下弹性垫板的潜力。

高铁减震垫板微孔聚氨酯弹性体的合成及性能研究_孙少芳

含量对微孔聚氨酯弹性体（ MPUE）力学性能、动态性能及耐热性能的影响。结果表明：随着混合多元
醇中 POP 含量的增加，MPUE 的拉伸强度、撕裂强度及硬度均出现极大值。当 PTMG / POP 质量比为
6 ∶ 4时，MPUE 拉伸强度 5. 5 MPa，撕裂强度 29 kN / m，邵 A 硬度 62，综合力学性能较好。DMA 测试表
这是因为一方面聚合物多元醇中含的乙烯基刚性接枝共聚物起到类似“有机填料”的作用，能够增强泡沫体的模量和硬度。另一方面由于 POP 含有较多的乙烯基短支链，当含量过多时，软段规整性降低，软硬段相容性增加，微相分离程度降低，使得材料的拉伸强度、撕裂强度和硬度降低。当 POP 质量分数低于 40% 时，乙烯基短支链起主导作用，当 POP 质量
中图分类号： TQ 323. 8
文献标识码： A
文章编号： 1005 － 1902（ 2014） 05 － 0033 － 03
随着中国高速铁路的迅猛发展，人们对轨道减振垫板提出了更高的要求。传统橡胶垫板不能抗重载列车的冲击，并且随着橡胶垫硬度的提高，阻尼减震性能会大幅度降低。微孔聚氨酯弹性体（ MPUE）作为弹性扣件，提供阻尼减震作用［1 － 3］，以克服无砟轨道的刚度大、对道床冲击破坏大的缺点。它具有优良的吸能缓冲性能，并且分子结构可设计性强，在减震领域应用广泛［4 － 5］，其在较宽的温域范围内均具有较好的阻尼性能。
明，加入 POP 后，MPUE 的阻尼温域向低温扩展，当 PTMG / POP 质量比为 0 ∶ 10 时，MPUE 材料的阻尼性
能较好（ tanδ = 0. 47，tanδ 大于 0. 2 的温域范围为－ 40 ～ 30 ℃），POP 加入量对 MPUE 耐热性能影响不大。