一种落轴试验装置及其设计方法制造方法及图纸

本申请公开了一种落轴试验装置及其设计方法，涉及轨道交通的技术领域，以解决传统落轴试验对减振效果评价不准确的技术问题。本申请的落轴试验装置包括地基土模拟层、减振轨道部件与至少一个预压加载部件。其中，减振轨道部件设于地基土模拟层上；减振轨道部件包括：至少一个簧下质量模拟组件；预压加载部件包括：加载组件与隔振承载组件；隔振承载组件设于簧下质量模拟组件上，加载组件可升降地悬设于隔振承载组件的顶部。故本申请具有试验结果准确、科学的优点。科学的优点。科学的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种落轴试验装置及其设计方法


[0001]本申请涉及轨道交通的
，具体而言，涉及一种落轴试验装置及其设计方法。

技术介绍

[0002]为治理城市轨道交通的环境振动噪声问题，目前常在轨道上采取减振措施，比如：减振扣件、弹性支承轨枕、减振元件浮置板轨道、钢弹簧浮置板轨道等。减振轨道的种类繁多，如何对减振轨道的减振效果进行科学评价是需要解决的首要问题。目前，针对减振产品减振效果评价一般可采用室内开展落轴试验的方式验证。该方式既可以验证仿真分析的减振效果，又可以节约现场测试的成本。
[0003]由于没有掌握减振轨道弹性元件真实动力性能，现有落轴试验装置仍存在缺陷：其一，传统落轴试验由于未考虑车辆簧下质量的参振，不能准确反映减振轨道在有车载条件下的固有频率(即无法反映减振元件的真实频变特性)；其二，传统落轴试验由于未考虑车辆不同轴重在轨道弹性元件上引起的真实预压情况，现有轨道弹性元件受载情况不符合实际有车载条件(即无法反映减振轨道弹性元件的真实载变特性)。另外，传统的落轴试验也没有考虑地基土弹性模量差异对落轴试验减振效果评价的影响。上述缺陷会导致室内落轴试验装置对减振效果的评估结果与现场运营时真实减振效果差异较大等问题。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种落轴试验装置及其设计方法，其综合考虑了簧下质量、减振轨道弹性元件真实预压以及不同弹性模量的土质多种因素，使落轴试验装置的试验结果科学反应了现场运营中减振轨道的真实减振结果。
[0005]本申请的实施例是这样实现的：
>[0006]本申请实施例第一方面提供了一种落轴试验装置，包括：地基土模拟层、减振轨道部件与至少一个预压加载部件。其中，减振轨道部件设于地基土模拟层上；减振轨道部件包括：至少一个簧下质量模拟组件；预压加载部件包括：加载组件与隔振承载组件；隔振承载组件设于簧下质量模拟组件上，加载组件可升降地悬设于隔振承载组件的顶部。
[0007]于一实施例中，地基土模拟层为砂浆层，砂浆层的原料的质量配比可调，以使砂浆层具有不同的弹性模量，用于模拟减振轨道部件下不同类别的地基土。
[0008]于一实施例中，减振轨道部件还包括轨道组件与落轴轮对，落轴轮对设于轨道组件上；两个簧下质量模拟组件搭设于轨道组件上，且分别设于落轴轮对的两侧。
[0009]于一实施例中，簧下质量模拟组件包括横梁，横梁搭设于轨道组件上。
[0010]于一实施例中，簧下质量模拟组件还包括至少一个质量块，质量块设于横梁的顶面上，质量块的数量可调节，以模拟不同的车辆簧下质量。
[0011]于一实施例中，隔振承载组件包括隔振元件与承载板。其中，隔振元件设于横梁的顶面中央；承载板设于隔振元件的顶面，在加载组件下移且对承载板施力时，隔振元件用于
传递载荷至减振轨道部件，并用于隔离加载组件的参振。
[0012]于一实施例中，减振轨道部件还包括混凝土基础板，混凝土基础板铺设于地基土模拟层上。
[0013]于一实施例中，减振轨道部件还包括轨道板，轨道板铺设于混凝土基础板上，轨道组件设于轨道板上。
[0014]本申请实施例第二方面提供了一种落轴试验装置的设计方法，包括：基于预设的仿真工况参数建立落轴试验仿真模型，仿真工况参数包括簧下质量仿真参数、减振元件预压加载仿真参数以及地基土弹性模量仿真参数；将落轴高度输入至落轴试验仿真模型，以对目标轨道进行仿真计算，获得目标轨道对应的仿真减振数据；将仿真减振数据与参考减振数据对比，当仿真减振数据与参考减振数据之间的偏差在预设范围内时，将仿真减振数据对应的仿真工况参数作为落轴试验装置的搭建参数。
[0015]于一实施例中，在基于仿真减振数据对应的仿真工况参数搭建落轴试验装置之前，方法还包括：基于目标轨道的轨检实测数据，计算目标轨道的不平顺条件；将不平顺条件输入车辆
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轨道
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隧道耦合程序，获得不平顺条件下的参考减振数据；基于参考减振数据计算目标轨道对应不平顺条件下的落轴高度。
[0016]本申请与现有技术相比的有益效果是：本申请提供的落轴试验装置，完善了传统落轴试验未能考虑的关键因素，综合考虑了减振轨道弹性元件非线性载频变特性、簧下质量参振的真实有车载固有频率以及土层软硬程度，从而可以更准确科学地评价减振轨道在实际运营条件下的减振效果。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0018]图1为本申请一实施例示出的落轴试验装置的结构示意图；
[0019]图2为本申请一实施例示出的落轴试验装置的结构示意图；
[0020]图3为本申请一实施例示出的落轴试验装置的制造方法的流程示意图；
[0021]图4为本申请一实施例示出的落轴试验装置的设计方法的流程示意图；
[0022]图5为本申请一实施例示出的落轴试验仿真模型示意图；
[0023]图6为本申请一实施例示出的一种减振元件的载变特性示意图；
[0024]图7为本申请一实施例示出的一种减振元件的频变特性示意图；
[0025]图8为本申请一实施例示出的车辆
‑
轨道
‑
隧道垂向动力分析模型示意图；
[0026]图9为本申请一实施例示出的轨道不平顺幅值变化谱；
[0027]图10为本申请一实施例示出的车轮垂向振动速度变化谱；
[0028]图11为本申请一实施例示出的有/无车载
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落轴仿真模型计算结果示意图；
[0029]图12为本申请一实施例示出的垂向耦合程序计算结果示意图；
[0030]图13为本申请一实施例示出的坚硬土层落轴仿真模型计算结果示意图。
[0031]图标：1
‑
落轴试验装置；10
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地基土模拟层；20
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减振轨道部件；21
‑
簧下质量模拟组
件；210
‑
横梁；211
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质量块；22
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轨道组件；23
‑
落轴轮对；24
‑
轨道板；241
‑
减振元件；25
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混凝土基础板；30
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预压加载部件；300
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支架；31
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加载组件；32
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隔振承载组件；320
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隔振元件；321
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承载板；4
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落轴试验仿真模型；400
‑
仿真接地弹簧；401
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仿真减振元件；402
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仿真扣件；41
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种落轴试验装置，其特征在于，包括：地基土模拟层；减振轨道部件，所述减振轨道部件设于所述地基土模拟层上；所述减振轨道部件包括：至少一个簧下质量模拟组件；至少一个预压加载部件，所述预压加载部件包括：加载组件与隔振承载组件；所述隔振承载组件设于所述簧下质量模拟组件上，所述加载组件可升降地悬设于所述隔振承载组件的顶部。2.根据权利要求1所述的落轴试验装置，其特征在于，所述地基土模拟层为砂浆层，所述砂浆层的原料的质量配比可调，以使所述砂浆层具有不同的弹性模量，用于模拟减振轨道部件下不同类别的地基土。3.根据权利要求1所述的落轴试验装置，其特征在于，所述减振轨道部件还包括：轨道组件；落轴轮对，所述落轴轮对设于所述轨道组件上；两个所述簧下质量模拟组件搭设于所述轨道组件上，且分别设于所述落轴轮对的两侧。4.根据权利要求3所述的落轴试验装置，其特征在于，所述簧下质量模拟组件包括：横梁，所述横梁搭设于所述轨道组件上。5.根据权利要求4所述的落轴试验装置，其特征在于，所述簧下质量模拟组件还包括：至少一个质量块，所述质量块设于所述横梁的顶面上，所述质量块的数量可调节，以模拟不同的车辆簧下质量。6.根据权利要求4所述的落轴试验装置，其特征在于，所述隔振承载组件包括：隔振元件，所述隔振元件设于所述横梁的顶面中央；承载板，所述承载板设于所述隔振元件的顶面，在所述加载组件下移且对所述承载板施力时，所述隔振元件用于传递载荷至所...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦凯，张厚贵，王平，彭操宇，赵泽明，马蒙，姜博龙，刘冀钊，胡文林，
申请(专利权)人：北京市科学技术研究院城市安全与环境科学研究所中国铁路设计集团有限公司，
类型：发明
国别省市：