高速列车脱落冰块冲击力特性试验研究

由于高速列车脱落冰块质量大、速度高,巨大的冲击力可能会造成轨道结构损伤,因此掌握高速列车脱落冰块冲击力特性是研究轨道损伤破坏的前提和基础.本文利用轻气炮驱动预制的圆柱形冰块,垂直冲击力传感器直接获取冲击力,研究冲击速度对冲击力特性的影响规律,同时运用高速摄像机研究冰块的冲击破碎特征.试验结果表明:在相同加载气压下,完整冰块的冲击力波形基本一致,冲击速度、峰值力和上升沿时间的最大偏差不超过7.6%,冲击力试验系统可靠稳定;速度在150 km/h到350 km/h范围内,冲击力波形基本一致,冰块破坏模式和破碎状态基本相同,随着冲击速度的增加,冲击作用时间越短,冲击力峰值随速度的增加而线性增大,总冲量随动能的增加而线性增加,而上升沿时间则变化不大,在32~40μs内波动;冲击力峰值随冰块动能与总冲量的增加而线性增加,最大线性偏离度基本在10%以内.