高速铁路复合泡沫材料枕轨减震垫板

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1、高速铁路新型复合泡沫材料枕轨减震垫板武汉武铁车辆有限公司傅和平为适应我国铁路既有线路提速、新建高速线和城市轨道交通日益发展的需要，轨道结构必须向现代化、合理化的方向发展。轨道现代化是铁路运输现化化的一个重要内容，它在铁路运输中占有举足轻重的地位和作用。在迈向轨道现代化的进程中，其显著标志是大量轨道新技术和新材料的应用与发展。因此，没有轨道现代化，要实现铁路运输的现代化是不可能的。根据目前的做法和经验，轨道结构的现代化与合理化，意味着在有利取得最佳技术经济效果基础上的统一。也就是说，在轨道结构方面，无论是有碴轨道还是无碴

2、轨道，采用新理论、新技术、新材料、新设备都是以提高运输效率和保证行车安全、平稳为基础，并以其经济效益的大小评价其合理性和决定其发展的规模和速度。为保证列车能以规定的速度、安全、平稳和不间断地运行，要求现代轨道应具有高平顺性、高可靠性、高稳定性和高耐久性的性能。所谓高耐久性，主要是指轨道材料寿命长和轨道维修周期长。而要保持轨道能经常持久地处于高平顺性、高可靠性、高稳定性的均衡质量状态，就必须想方设法延长轨道材料的使用寿命及其维修周期。由此不难设想，为适应高速重载铁路运输的日益增长，归根到底，现代轨道的改善及强化技术的实质

3、与方向是有关高新材料在轨道工程中的应用与发展问题。专家们在863计划新材料技术领域战略目标论证报告中，特别提到了“高速轨道交通系统涉及了大量的新材料的应用”，对“目前在现代轨道交通领域急需研发的关键材料技术问题”，提出了研制更高性能钢轨材料、机车和车厢轻量化材料、无毒阻燃材料及高速交通减振降噪材料等的目标。这无疑对高新材料在现代轨道工程中的应用提出了更高的要求，迫切要求研发能适应高速重载要求的，能减振降噪的，能大大延长使用寿命的，能不破坏环境的高新科技轨道材料。因此，当研发新轨道材料时，不能不考虑轨道的维修方式和生态平

4、衡问题，最理想的新轨道材料应符合以下五条基本准则。1）既要满足本来的使用功能，又要满足其耐久性和经济性；2）安装与拆卸工法，既要保持原有的方式或习惯，又要便于实施机械化；3）损伤与劣化的诊断做到快捷、简便、自动化；4）原材料的采集不破坏生态环境；5）充分体现循环使用的特点，功能丧失时无粗大垃圾。铁路对国民经济的持续发展和高度信息化的社会是一种强有力的交通手段。为与其他交通手段竞争，缩短旅行时间，提高行车速度，完善、健全铁路的经营与服务，显然是我国奔全面小康社会的客观需要。随着既有铁路的提速、高速铁路的新建、城市轨道交通

5、的迅速发展，以及铁路运输的高速化和高密度化，无碴轨道的大量辅设与应用，社会公众更加关心铁路沿线特别是城市周围的轨道振动与噪声问题。轨道的振动与噪声不仅影响人们的正常工作与休息，降低工作人员的劳动效率，而且还会损害人们的身心健康。因此，设法降低高速轨道振动与噪声水平，良好完善地与自然和生活环境相协调，便成为铁路运输和城市轨道交通能否持续发展的关键和生命所在，万万不可忽视。如何防止轨道的振动噪声污染问题，目前国外铁路正处于积极地研制开发阶段，试铺绿色环保轨道和减振降噪无碴轨道。因此，我国从一开始起步阶段就应把轨道减振降噪材

6、料技术作为重中之重对待，迎头赶上当今国际减振降噪的技术水平，吸取国外的经验教训，及早采取对策，以避免后期治理的危害。高速铁路高性能材料国家重点实验室的建设，可以集中优秀的专业人才和先进的研发平台，有效地解决以上问题，促进行业技术进步。一、国内外该领域最新进展和发展趋势1、复合材料与列车提速自20世纪90年代以来，为适应国民经济的快速发展，中国铁路开始了全面提速。列车的高速化，必须实施车辆的轻量化。轻量化的主要途径之一是采用轻型高强度的新材料。目前高速列车车体采用的材料有耐候钢、不锈钢、铝合金和复合材料等。就轻量化而言，

7、不锈钢优于耐候钢，铝合金又优于不锈钢，而复合材料则是最佳选择。列车的提速，对制造列车的材料提出了新的要求，同时也为复合材料的发展提供了一个可观的潜在市场和很好的发展机遇。列车速度的提高，要求机车牵引功率提高和列车自重减轻。不论是客车还是货车，列车自重的减轻，都能使其载重能力提高，运行成本降低。如上所述，复合材料具有单一材料无法达到的优异性能，如耐热冲击、线胀系数小、尺寸稳定性好、耐磨和耐腐蚀等，尤为突出的是比强度高。这就意味着采用复合材料制造出相同使用性能的车体，要比用钢、铝等型材制造出的车体重量轻。据计算，用高性能玻

8、璃纤维复合材料夹层结构制成的机车重量比一般钢结构轻25%一35%。轻量化的主要途径之二是优化部件结构设计。采用有限单元法分析结构件的受力状态、计算应力分布，应用计算机辅助设计优化部件结构，以尽可能减轻结构重量。如上所述，复合材料的另一性能特点是其性能可设计、材料和构件的一体化，这都能使复合材料制成的构件没有赘重。总之，高速列车车体