Le principe de la rigidité à la flexion latérale de l'éclisse et la garantie de la douceur de la voie dans la zone des joints de rail
Pourquoi la rigidité à la flexion latérale des éclisses est-elle l'indicateur principal pour garantir la douceur des joints, plutôt que la résistance à la traction ?
La résistance à la traction résiste principalement à la tension longitudinale du rail pour empêcher la séparation des joints, tandis que la rigidité à la flexion latérale résiste aux forces de flexion transversales du rail pour empêcher le « vrillage » des joints. Lorsqu'un train passe devant un joint, l'impact des roues génère non seulement une force longitudinale mais également des moments de flexion qui provoquent une oscillation verticale et horizontale des extrémités du rail. Une rigidité latérale insuffisante en flexion permet une flexion latérale élastique ou plastique de l'éclisse, conduisant à des « marches » ou des « plis » au niveau du joint du rail-la principale cause des irrégularités du joint. Ainsi, garantir uniquement la résistance à la traction ne peut pas résoudre les problèmes de douceur ; un contrôle strict de la rigidité en flexion latérale est obligatoire.
Quels paramètres de conception structurelle sont positivement corrélés à la rigidité en flexion latérale des éclisses ?
La rigidité en flexion latérale est positivement corrélée à trois paramètres clés : 1)épaisseur de la plaque-la rigidité est proportionnelle au cube d'épaisseur, avec une augmentation de 1 mm augmentant la rigidité de plus de 30 % ; 2)moment d'inertie de la section-l'extension de la longueur de couverture du champignon/de la base du rail ou l'adoption d'une section transversale en forme de "I"-augmente considérablement l'inertie ; 3)module élastique du matériau-L'utilisation d'un acier allié à haute-résistance (par exemple, 42CrMo) au lieu de l'acier au carbone ordinaire améliore la résistance à la déformation du matériau. La conception nécessite d'équilibrer ces paramètres pour éviter un poids excessif dû à des plaques trop épaisses.
Quelles maladies particulières les éclisses présentant une rigidité latérale insuffisante en flexion provoquent-elles dans les joints de rails soudés en continu (CWR) ?
Les joints CWR (par exemple, les joints de dilatation) subissent d'énormes contraintes thermiques ; Les éclisses ayant une rigidité en flexion latérale insuffisante ne peuvent pas limiter efficacement la déformation thermique du rail. Premièrement, cela provoqueflexion dure latérale permanentedes rails dans la zone de jointure sous l'effet des forces de température. Deuxièmement, une flexion brutale entraîne des fluctuations périodiques dans la géométrie de la zone de jointure, déclenchantondulation des rails. Plus important encore, les points de flexion durs deviennent des zones de concentration de contraintes thermiques, sujettes à la rupture fragile des rails pendant le refroidissement et perturbant l'équilibre global des contraintes du CWR.
Quelles sont les principales différences dans les méthodes d’essai de rigidité à la flexion latérale des éclisses entre les normes chinoises et internationales ?
Les normes chinoises adoptent letest de flexion en trois-points-fixation de l'éclisse sur un rail-support simulant, application d'une charge transversale au centre de la plaque et mesure de la charge à une flèche spécifiée pour déterminer la qualification de rigidité. Les normes internationales comme EN 13674-1 utilisent letest de flexion en quatre-points, avec des charges appliquées entre deux trous de boulons, simulant plus fidèlement les contraintes en-service. De plus, les normes internationales exigent unessai de chargement cyclique-après 1 million de cycles de charge alternés, le taux d'atténuation de la rigidité en flexion latérale ne doit pas dépasser 5 %, une exigence non explicitement spécifiée dans les normes chinoises pour la dégradation de la rigidité après-fatigue.
Comment évaluer de manière inverse une rigidité à la flexion latérale insuffisante des éclisses via des données d'inspection de la géométrie de la voie-sur site ?
La méthode de base consiste à analyserdonnées sur l'alignement des rails et l'écart de niveau longitudinal in the joint zone. Using a track inspection car, if "sharp-angled" sudden changes in rail alignment deviation (peak >2 mm) sont détectés dans les 3 m avant et après le joint, et ces changements persistent lors de multiples inspections sans disparaître sous le roulement du train, une rigidité à la flexion latérale insuffisante de l'éclisse peut être déterminée. De plus, en observantdéformation du trou de boulondans la zone de joint-un élargissement transversal elliptique des trous de boulons indique une flexion latérale répétée de l'éclisse sous des forces transversales, provoquant une déformation par cisaillement des trous et servant de preuve directe d'une rigidité latérale insuffisante en flexion.