铁路轨枕复合材料结构设计.pdfVIP

维普资讯 第22卷第5期 森 林 工 程 Vo1．22No．5 2006年9月 FORESTENGINEERING Sep．，2006 铁路轨枕复合材料结构设计 肖生苓，陈玉霄 (东北林业大学，哈尔滨 150040) 摘 要：在对铁路轨枕复合材料的复合特性、结构设计原则和加工工艺要求等研究的基础上，设计了4种 铁路轨枕复合材料结构方案。其中层套式结构设计采用材料性能与成本层次递进的设计方法，在保证轨枕复合 材料性能的同时，最大限度地降低 了制品成本。 关键词：铁路轨枕；复合材料；结构设计；层套式 中图分类号 ：U213．3；U21499 文献标识码：A 文章编号：10ol一005X ~2006)05—0048—03 Conknt~teStructureDesignofRailwaySieeper／XiaoShengling，ChenYuxiao (NortheastForestryUniversity，Harbin 150O4O) Abstract：Fourkindsofstructuredesignschemesarepresentedbasedontheresearchestohtecoml：ositeproperties．struc— turedesing principlesandprocessingtechniquesrequirementsofrailwaysleepercomlx~ites、Amongtheschemes，htelayerjacket— edmehtodisrealized bycombiningmaterialsperformnacenadcostlayeringmehtod．whichensureshtepelfomranceofrailway sleeperma terialsandreduces htecostwiht highestpossibility Keywords：railwaysleeper；composite；structuredesing；layerjaeketde type 1 复合材料的复合特性 复合材料的主要特点之一是不仅保持其原组分 的部分优点，而且具有原组分不具备的特性。 1．1 可设计性 复合材料区别于单一材料的一个显著特征是材 料的可设计性 j。传统的单一材料，如木材、金 属、玻璃、陶瓷、塑料等只能被选用，而不能被设 计 (指宏观材料设计，不含分子设计)。由于复合 材料的多相特性，其整体特性受单一原料的特性、 原材料含量及几何形态、复合方式及工艺、界面状 最佳组合 最差组合 况及复合程度等一系列因素影响。各种原材料都有 各 自的优点和缺点，因此，复合材料在组合上将出 图 l 材料优缺点组合示惹图 条件控制等来保证原组分材料的优点相互补充，同 现不同的复合结果，如图 1所示。 时利用复合材料的复合效应使之产生新的性能，最 组合 I保持了原组分 A和组分 B中的优点， 大限度地发挥复合的优势。 是最佳组合；组合 Ⅱ保持了组分A的优点及组分 B 1．2 材料与结构的一致性 的缺点，其整体性能比组合 1次之；组合Ⅲ保持了 复合材料区别于单一材料的另一个显著特征是 材料A的部分缺点和材料 B的部分优点，其整体 材料与结构的一致性，就