軌道結構與軌道力學考試

1、軌道結構設計一、填空題1作用在軌道上的力大致分為垂直于軌面的豎向力 _、垂直于鋼軌軸向的橫向水平力、平行于鋼軌軸向的縱向水平力。2.豎向力包括凈輪重和附加動壓力。3. 結構離散化是指將結構分解成有限個單元，單元與單元的連接點叫做節(jié)點。4.由于機車車輛的振動作用，作用在鋼軌上的動荷載要大于靜荷載，引起動力增值的主要因素是行車速度、鋼軌偏載和列車通過曲線的橫向力。5.橫向水平力系數(shù)是考慮橫向水平力和偏心豎直力聯(lián)合作用下，使鋼軌承受橫向水平彎曲及扭轉，由此引起軌頭及軌底的邊緣彎曲應力增大而引入的系數(shù)。6.鋼軌應力包括基本應力、局部應力、殘余應力和附加應力等。（殘余應力由制造引起）7.鋼軌中的基本應力

2、包括豎直荷載作用下的動彎應力和因溫度變化產(chǎn)生的溫度應力。8.鋼軌應力中的局部應力包括車輪踏面與鋼軌接觸處產(chǎn)生的接觸應力 和螺栓孔周圍及鋼軌截面發(fā)生急劇變化處的應力集中。9.車輪經(jīng)過鋼軌接頭時會產(chǎn)生兩個輪軌力峰值，第一個為高頻力，第二個為中頻力。10轉向架在曲線上的運動可分成轉向架沿切向的平動和繞轉動中心的轉動的疊加。11.轉向架的前軸外輪稱為導向輪，轉向架縱軸與導向輪輪軌側向接觸點切線的交角稱為沖角。12.在輪軌接觸面上存在著切向力，這個切向力與輪軌的彈性變形有關，這就是所謂的蠕滑力。二、選擇題1.混凝土 ii 型軌枕，軌下膠墊剛度為110kn/cm ，軌道為重型，特重型，則鋼軌支座剛度d 為

3、（ ）a.300kn/cm b.400 kn/cm c.200 kn/cm d.250 kn/cm 2.木枕中型軌道，道床系數(shù)c 為（ ）a.0.5 b.0.6 c.0.4 d.0.7 3.計算軌底彎曲應力時，當車速v200km/h 時，電力牽引速度系數(shù)采用（ ）a.0.6v/100 b.0.4v/100 c.0.5v/100 d.3v/100 4.計算鋼軌應力的動彎矩為，直線路段橫向水平力系數(shù)?。ǎ゛.1 b.1.5 c.1.6 d.1.25 5.計算鋼軌應力的動彎矩時，曲線半徑為400m，橫向水平力系數(shù)?。?）a.1 b.1.5 c.1.8 d.1.25 6 “貨規(guī)” 規(guī)定貨物的裝載允許縱

4、向偏載為（）a.80kn b.100 c.120 d.130 7.“貨規(guī) ” 規(guī)定貨物的裝載重心橫向偏移（）a.80 b.90 c.100 d.110mm 8.脫軌系數(shù)安全指標中危險限度為（）a.1.0 b.1.1 c.1.2 d.1.3 9. 脫軌系數(shù)安全指標中允許限度為（）a.1.0 b.1.1 c.1.2 d.1.3 10.輪重減載率安全指標中危險限度為（）a.0.5 b.0.55 c.0.6 d.0.65 11.輪重減載率安全指標中允許限度為（）a.0.5 b.0.55 c.0.6 d.0.65 三、名詞解釋1.軌道結構設計：2.鋼軌抗彎剛度 ei：使鋼軌產(chǎn)生單位曲率所需的力矩。3.鋼

5、軌支座剛度 d：表示鋼軌支座的彈性特征，定義為使鋼軌支座頂面產(chǎn)生單位下沉時，所需施加于支座頂面的力，其量綱為力/長度。4.道床系數(shù) c：是表征道床及路基的彈性特征，定義為使道床頂面產(chǎn)生單位下沉時所需施加于道床頂面的單位面積上的壓力，量綱為力/長度3。5.鋼軌基礎彈性模量u：使單位長度的鋼軌基礎產(chǎn)生單位下沉所需施加在其上的分布力，量綱為力/長度26.軌道剛度 k：使鋼軌產(chǎn)生單位下沉所需的豎直荷載。7.偏載系數(shù)：列車通過曲線時，由于存在未被平衡的超高（欠超高或過超好） ，產(chǎn)生偏載，使外軌或內軌輪載增加，其增量與靜輪載的比值稱為偏載系數(shù)。8.橫向水平力系數(shù)：橫向水平力系數(shù)是考慮橫向水平力和偏心豎直力

6、聯(lián)合作用下， 使鋼軌承受橫向水平彎曲及扭轉，由此而引起軌頭及軌底的邊緣彎曲應力增大而引入的系數(shù)，它等于鋼軌底部外緣彎曲應力與中心應力的比值。9.蠕滑：轉向架通過曲線時，其輪對不可能總是實現(xiàn)純滾動，亦即車輪的前進速度不等于其滾動形成的前進速度，車輪相對于鋼軌會產(chǎn)生很微小的滑動，即所謂蠕滑。10.最大傾斜位：是指轉向架前軸外輪與后軸內輪貼靠鋼軌，其他車輪不貼靠鋼軌。11.最大外移位：是指轉向架前后軸外輪貼靠鋼軌，其他車輪不貼靠鋼軌。12.脫軌系數(shù)： h/p 稱為車輪爬軌安全系數(shù)， 簡稱脫軌系數(shù)。 它反映的是橫向力 h 與豎向力 p的相對大小比例關系。13.輪重減載率： 設 p1、p2為外、內輪輪載

7、，p= （p1+ p2） ，（p1p2） ，則p/p就稱為爬軌側車輪的輪重減載率，作為衡量防止脫軌安全的標準之一。14.車輛爬軌脫軌：當車輪與鋼軌形成正沖角，并以橫向力擠壓鋼軌，使車輪輪緣沿鋼軌工作邊滾上鋼軌頂面而脫軌時，稱之為車輪爬軌脫軌。15.車輛破壞脫軌：破壞脫軌往往發(fā)生在車輛或列車產(chǎn)生巨大橫向力使鋼軌傾翻或軌排橫移的區(qū)段，如大坡道、小半徑曲線地段。四、 簡答題1、軌道所受的動力附加值產(chǎn)生的原因？答：包括蒸汽機車傳動機構運動時的慣性力以及過量平衡錘的離心力等產(chǎn)生； 由于車輪踏面不圓順或車輪安裝偏心引起；軌道不平順導致產(chǎn)生； 由不平順產(chǎn)生的附加壓力隨不平順的長度、深度及行車速度、軸重等的不

8、同而變化。2、軌道所受的橫向水平力產(chǎn)生的原因？答：在直線軌道上， 因車輛蛇形運動，車輪輪緣接觸鋼軌而產(chǎn)生往復周期性的橫向力； 軌道方向不平順處， 車輪沖擊鋼軌的橫向力，在曲線軌道上，主要因轉向架轉向，車輪輪緣作用在鋼軌側面上的導向力，還有未平衡的離心力等。3、軌道所受的縱向水平力產(chǎn)生的原因？答：列車啟動、加速、制動時會產(chǎn)生縱向水平力；坡道上列車重力的水平分力； 爬行力以及鋼軌因溫度變化不能自由伸縮而產(chǎn)生縱向水平力。4、軌道結構豎向受力靜力計算的基本假設？答： （1）軌道和機車車輛均處于正常良好狀態(tài)，符合有關的技術標準。（2）鋼軌視為支承在彈性基礎上的等截面無限長梁；軌枕視為支承在連續(xù)彈性基礎上

9、的短梁。 基礎或支座的沉落值與它所受的壓力成正比。（3）輪載作用在鋼軌的對稱面上，且兩股鋼軌上的荷載相等；基礎剛度均勻且對稱于軌道中心線。（4）不考慮軌道本身的自重。5、什么是結構動力分析的準靜態(tài)計算？答：所謂結構動力分析的準靜態(tài)計算，名義上是動力計算，而實質上則是靜力計算。當由外荷載引起的結構本身的慣性力相對較?。ㄅc外力、反力相比），基本上可以忽略不計，而不予考慮時，則可以基本上按靜力分析的方法來進行，這就是準靜態(tài)計算。6、引起動力增值的主要因素？答：引起動力增值的主要因素是行車速度、鋼軌偏載和列車通過曲線的橫向力。7、道床應力近似計算法的假設？答： （1）道床上的壓力以擴散角按直線擴散規(guī)律

10、從道床頂面?zhèn)鬟f到路基頂面；（2）不考慮相鄰軌枕的影響；（3）道床頂面的壓力是均勻分布的。8、軌道結構橫向受力分析中摩擦中心法的基本假設？答： （1）假設轉向架為剛件轉向架，即前后輪軸對于轉向架縱軸不能做相對轉動。（2）假設車輪踏面為圓柱形，即不考慮其錐度。（3）假設各車輪的輪重均相等， 與軌頂面的摩擦系數(shù)亦均相同。（4）不考慮牽引力的作用， 假設各力均作用于軌頂面的平面內。9、車輪脫軌的類型？答：車輪爬軌脫軌車輪滑上鋼軌脫軌車輪跳軌脫軌車輪懸浮脫軌軌道破壞脫軌。10、影響列車脫軌的因素？答：輪重輪軌之間的橫向力列車的牽引狀況橫向風力軌道的橫向穩(wěn)定性軌道幾何形位車輛幾何形位六、計算題1、將鋼軌支座看成一個串聯(lián)的彈簧，膠墊剛度為dp，軌枕剛度為ds，道床及路基剛度為db，其中