鋼軌最大溫度力怎麼算
⑴ 鋼軌的熱膨脹系數是多少一般來說,重慶地區什麼氣溫容易產生脹軌現象
分析本文採用Ⅲ型混凝土軌枕,間距600mm,軌枕布置l667根/km,60kg/m鋼軌,彈性模量為E=206×10」Pa,泊松比岸=O.3,鋼軌斷面面積F=77.45cm:,對豎直軸的轉動慣量為,=524cm。,熱膨脹系數為a=1.18×10~。鋼軌初始彎曲對於60kg/m的鋼軌,彈性初彎厶=厶=2.5mln。以往鋼軌失穩長度假設約為4m,考慮到鋼軌失穩長度存在爭議,本計算取4.2m,4.8m,5.4m,6.0m,6.6m,7.2m,7.8m,8.4m多種長度值進行計算,以作比較,初始溫度取0qC,橫向道床阻力用非線性彈簧模擬,其阻力參數採用參考文獻[2]的道床阻力與位移關系曲線,不同條件下,正常軌道道床橫向阻力的最小值表達如式(1):q=q0一C1),。+c2),「(1)式中q——道床橫向阻力的最小可能值(N);q。——初始道床橫向阻力(N);y——軌枕橫向位移(mln);z,n,Cl,C2——系數對於Ⅲ型混凝土枕,軌枕布置為1667根/km,q。=14.6N,Cl=357.2,c2=784.7,z=1,n:3/4,橫向失穩最大≯1.5mm,取位移增量△廠=0.1mm建立非線性彈簧單元,並取阻力參數的一30%~+30%做比較,位移與約束力參數見表1。道床橫向阻力與橫向位移曲線圖如圖2。經過Ansys計算,失穩圖結果見圖3,由於失穩鋼軌位移很小,圖3中Ansys給出計算結果失穩圖實際上是將位移放大,以便讓人們看清楚,但線形與失穩圖相同。在不同的鋼軌失穩長度和道床橫向阻力下,鋼軌相對失穩溫度和鋼軌最大橫向位移的Ansys計算結果見表2和表3,Ansys計算結果中在4.2m失穩長度條件下,最大位移只有0.582mm,結果中最大的鋼軌位移量為1.387mm,假設失穩長度為DISpL^CEEnS』rEP-1SU日·l,靶O-134.956DlⅨ-.579E一038.4m,傳統計算方法假設失穩長度在4m左右,失穩時鋼軌橫向位移達到2mill的結論有較大出入。
⑵ 鋼軌軌溫的計算公式
嚴格的說,鋼軌軌溫不是計算得到,而是測量得到的,所以不存在鋼軌軌溫的計算公式,上述說法不正確。樓主的意思可能要問,在某一鋼軌溫度下,鋼軌的伸縮量吧。鋼軌的伸縮量(mm)=0.0118×(高溫度數-低溫度數)×鋼軌長度(m)。
⑶ 什麼是鋼軌溫度應力
鋼軌溫度應力就是鋼軌在溫度變化時會熱脹冷縮,受到扣件的約束,內部產生的作用力。
溫度應力亦稱「熱應力」。物體由於溫度升降不能自由伸縮或物體內各部分的溫度不同而產生的應力。例如,工件焊接時受到局部加熱所產生的應力;鐵道鋼軌的接軌處留有空隙以避免或減低可能發生的溫度應力。
溫度應力:由於溫度變化,結構或構件產生伸或縮,而當伸縮受到限制時,結構或構件內部便產生應力,稱為溫度應力.
⑷ 軌道的新型軌道
隨著鐵路運量的增加,以及機車車輛軸重和行駛速度的提高,相繼出現了許多新型軌道,如無縫線路、寬軌枕線路、整體道床線路和板式軌道等。 又稱焊接長鋼軌線路,是一種把普通鋼軌焊接起來不留軌縫的線路,焊接鋼軌每根長不少於200米,實際應用的一般為800~1000米或更長一些。長軌是在規定溫度范圍內鋪設並固定在軌枕上的。長軌端部有軌縫,而中間部分不能隨溫度升降而伸縮。因此,鋼軌中段夏季將產生很大的溫度壓力,冬天將產生很大的溫度拉力。鋼軌內的最大壓力和拉力可根據鋼軌鋪設地的年最高氣溫和最低氣溫計算,鋼軌所受最大壓力應不致於造成軌道臌曲,所受最大拉力應不致於造成鋼軌斷裂。
無縫線路大量減少了鋼軌接頭,減少了車輪通過接頭時對鋼軌的沖擊,有利於節約線路維修費用,延長鋼軌使用壽命,減弱機車車輛雜訊等,因此,發展較快。在20世紀30年代,德國和美國鐵路開始進行小量試鋪無縫線路,到1981年止,全世界已鋪設無縫線路約30萬公里,其中中國鋪設約8000公里。 又稱軌枕板線路。是用預應力混凝土軌枕板,密排鋪設在經過壓實的道床上,板縫間用瀝青或其他材料填封所修築的線路。預應力混凝土軌枕板寬55厘米,比普通預應力混凝土軌枕底寬寬兩倍,其長度和厚度同普通預應力混凝土軌枕相同(見彩圖)。因此,寬軌枕和道床間的接觸面積比普通軌枕和道床間接觸面積增大一倍,從而減少了對道床的壓力。
寬軌枕線路適用於繁忙干線,也可鋪設在維修困難的隧道和站場內,不論石質或土質路基均可鋪設,但在具有翻漿冒泥病害的路基上鋪設必須先將路基病害經過整治。寬軌枕線路的主要優點有:①軌道下沉量小。震動加速度比混凝土軌枕線路小,鋪設後下沉速度逐漸減慢和停止。所以線路維修工作量大大降低,約為普通混凝土軌枕線路的三分之一。②軌道易保持整潔。臟污不易侵入道床,延長了線路大修中修周期。③線路平順、穩定,有利於高速運行及鋪設無縫線路。其缺點是造價較高,在繁忙干線上換鋪也較困難。 一種新型無碴軌道,是用鋼筋混凝土大板,並在大板下先用乳化瀝青水泥砂漿作為調整層(也可加鋪一層高分子彈性材料作墊層)構成的軌道。這種軌道適用於石質路基或無碴橋面上。鋪在土質路基上則須另設壓實的瀝青混凝土承重層。這種軌道整體性好,線路穩定,維修工作量小,但成本高,施工期長。日本鐵路在新干線上已推廣使用。
⑸ 什麼是平均軌溫
您好。
軌溫(railtemperature)鋼軌的溫度。鋼軌溫度與氣溫不同。影響軌溫的因素相多,它與氣候變化、風力大小、日照強度、鋼軌所處地段和測量部位有關。
根據長期大量的測量結果,最高軌溫一般要比當地最高氣溫高20C左右,最低軌溫與當地最低氣溫大致相同。無縫線路的鋼軌溫度力大小和分布與軌溫變化幅度有直接的關系,而它又是影響無縫線路的強度和穩定性的主要因素,所以鋼軌的溫度變化幅度就成為無縫線路設計、鋪設和維修養護的重要資料。在無縫線路設計時,一般取當地歷年最高氣溫+20C作為當地最高軌溫,當地歷年最低氣溫作為最低軌溫。在工作中還經常使用的鋼軌溫度名詞還有中間軌溫、鎖定軌溫、設計鎖定軌溫范圍。
中間軌溫最高軌溫與最低軌溫的平均值。
鎖定軌溫在無縫線路設計時按照強度和穩定條件並考慮施工、養護、管理等因素來選擇一個鋪設長軌的軌溫范圍,叫做設計鎖定軌溫范圍。在設計鎖定軌溫范圍內上緊鋼軌接頭扣件和擰緊中間扣件,把鋼軌鎖定,此時的軌溫叫做鎖定軌溫。鎖定軌溫下,鋼軌溫度力為零。這樣可以保證焊接長鋼軌在最低軌溫時各種應力共同作用下不破壞,在最高軌溫時線路不脹軌跑道,使線路能正常運行。這個鎖定軌溫非常重要,它是管理和維修保養無縫線路的依據。如果不在設計鎖定軌溫范圍進行鋪軌,則必須按照設計要求進行調整鋼軌內力或放散溫度力後重新鎖定。
希望能夠幫到您,謝謝,望採納。
⑹ 鋼軌溫度應力與什麼有關
鋼軌的溫度應力在鋼軌截面積一樣的情況下,只與溫度變化的幅度有關,與鋼軌的長度無關,這是無縫線路鋪設的理論基礎。
⑺ 高鐵鋼軌溫度力計算:
解:△tmax壓=Tmax- Tsmin=60-(20-5)=45℃
△tmax拉=Tsmax- Tmin=(20+5)-(-30)=55℃
因為△tmax拉>△tmax壓,故maxPt拉>maxPt壓
故,最大溫度力maxPt拉=250*F*△tmax拉=250×77.45×【25-(-30)】 =1064937.5N
l=(1064937.5-460000)/91=6648cm=66.48m
答:伸縮區長度為66.48m。
⑻ 如何計算鋼軌彎曲的度
用數學物理方法計算鋼軌自然冷卻過程中由於不均勻冷卻產生不均勻收縮而引起的彎曲度,並通過實測進行驗證,證明計算方法、計算結果是正確的。分析彎曲產生機理及影響因素,提出降低或消除矯前彎曲度的方法
⑼ 鋼軌的溫度
鋼軌溫度力分布圖(distribution fig of rail temperature stress)無縫線路的焊接長鋼軌被鎖定後,鋼軌內產生的溫度力沿鋼軌長度方向的分布。它的橫向坐標軸表示鋼軌長度,豎向坐標軸表示鋼軌溫度力的大小(拉力為正,壓力為負)。溫度力的大小與軌道阻力、軋溫變化幅度和鋼軌斷面大小等因素有關。伸縮區的溫度力還與鋼軌溫度變化的過程有關。
一條長軌條在同一軌溫下被鎖定後,即鎖定軌溫相同,軌溫升高或降低時,鋼軌不能伸縮而產生溫度力。此時溫度力首先受到接頭阻力與之平衡。在溫度力小於或等於接頭阻力時,溫度力圖為矩形(圖1中ABB'A')。在溫度力超過接頭阻力後,長軌端開始伸縮,隨著鋼軌位移而產生軌道縱向阻力。從長軌端開始以逐根軌枕的縱向阻力來平衡增長的溫度力,溫度力超過接頭阻力愈多,就需要軋枕根數愈多的縱向道床阻力來平衡,這時,縱向道床阻力和接頭阻力共同來平衡溫度力,直到溫度力達到最大值為止(maxPt壓表示最大溫度壓力,maxPt拉表示最大溫度拉力)(圖1中ABCC'B'A')。圖1是鎖定軌溫為中間軌溫時,降溫狀態的溫度力圖(升溫狀態的溫度力圖為橫軸對稱的圖形)。
圖1 溫度力布圖
由圖1可看出,長鋼軌中部CC'圍的溫度力完全被接頭阻力和縱向道床阻力所平衡,即在溫度力達到最大時,鋼軌不能伸縮,此區段叫做固定區。在長軌兩端部 BC 和B'C'段,當溫度力大於接頭阻力後,增大的溫度力由縱向道床阻力來抵抗。縱向道床阻力是沿著軌長分布的,其大小是以單位長度道床阻力為斜率而增長,所以不能完全平衡增大的溫度力,未被平衡的溫度力部分將釋放,表現為伸縮變形。長軌兩端產生伸縮變形的區段叫做伸縮區。
由圖1可知,根據一股鋼軌的受力平衡條件可以求得:
最低軌溫時鋼軌的最大溫度拉力:maxPt拉=pj+ιs r
最低軌溫時鋼軌的最大溫度壓力:maxPt壓=pj+ι's r
伸縮區長度:
式中,pj為一個接頭阻力(N);r為單位長度縱向道床阻(N/mm);ιs和ι's分別為鋼軌溫度拉力和鋼軌溫度壓力引起的伸縮區長度(cm)在鎖定軌溫為中間軌溫條件下:
L=lˊs ,︳maxPt壓︳=︳maxPt拉︳
若取鎖定溫度高於中間軌溫,長軌被鎖定以後,當軌溫隨氣溫發生循環往復變化時,則在軌溫變化過程中由於軌道阻力的正反向變作用,在伸縮區的鋼軌溫度力將有溫度力峰值出現。現以無縫線路長軌條一半(其餘一半與之對稱)的溫度力(圖2)為例說明如下。
圖2 溫度雙方變化時的溫度力圖
如鋼軌被鎖定後,當軌溫由t鎖下降到最低軌溫tmin時,鋼軌溫度力圖為ABCD,然後軌溫回升。升高到t1時,此時長軌端的溫度力正好等於接頭阻力,即Pt1=Pj,鋼軌的溫度力圖為B1OOC1D1,在O點鋼軌溫度力為零,B1O段的鋼軌溫度力為壓力,OC1D1段的鋼軌溫度力為拉力。當軌溫升高到t2 時,固定區C2D2段的鋼軌溫度力為零,而伸縮區的溫度力分布為AB1B2C2。當軌溫達到最高軌溫tmax時,溫度力分布圖為AB1KC3D3,在K點出現溫度力峰值Pt峰,此時的溫度力圖是不對稱的,即maxPt壓t拉,Pt峰=(maxPt壓+maxPt拉)/2
若取鎖定溫度低於中間軌溫,當軌溫隨氣溫發生循環往復變化時,其溫度力圖與上圖相反,在低溫一側出現溫度力峰值Pt峰,即maxPt壓> maxPt拉,同樣,Pt峰=(maxPt壓+maxPt拉)/2。
綜上所述,無縫線路溫度力圖有如下規律:①當鎖定軌溫為中間軌溫,在軌溫變化升到最高軌溫和降低到最低軌溫時所產生的溫度力分布圖是對稱的,軌溫的循環往復變化對最大的和最小的溫度力沒有影響。②當鎖定軌溫大於(或小於)中間軌溫,在軌溫的循環往復變化過程中在軌溫變化升到最高軌溫和降低到最低軌溫時所產生的溫度力分布圖是非對稱的,且在最高軌溫一側(或在最低軌溫一側)出現溫度力峰值,P峰的大小虧鎖定軌溫無關,只與最高軌溫和最低軌溫有關。③固定區的溫度力與軌溫變化幅度成正比例增減,伸縮區的溫度力與軌溫變化過程有關。當軌溫循環往復變化到固定區內的溫度力為零時。伸縮區內的溫度力不一定等於零。
⑽ 怎麼計算鋼軌的承受力啊 各位朋友幫幫忙啊~~
找你的專業書或者問你老師去,一看就知道你是上課不認真,快考試了才抱佛腳的人