应用 |【轨道弹性元件】疲劳测试：为轨道安全运营提供坚实支撑

引言

在现代轨道交通系统中，轨道弹性元件（如泡沫材料制成的减震垫、轨下垫板等）对列车运行平稳性、噪音控制及轨道耐久性起着至关重要的作用。然而，长期高频振动环境下，这些材料容易因疲劳损伤而失效，因此高频疲劳试验成为评估其性能与寿命的关键手段。

根据轨道减振效果实验室评价方法（T/CCTAS 76—2023），威科工业电磁疲劳试验机5110模拟列车通过频率，对轨道弹性元件进行了从5Hz低频率~160Hz高频率、不间断的疲劳测试。

试验说明：

试验样品：

轨道弹性元件（泡沫材料）

试验准备：

实验室环境温度23 ℃±2 ℃。

开始试验前，将被测样品及试验用所有部件和设备在 23 ℃±2 ℃的环境中至少静置 24 h。

试验台布置示意图如图A.1 所示。其中，被测轨道弹性元件组装件，包括无砟轨枕或无砟道床弹性组件、有砟轨枕或有砟道床弹性组件、扣件系统轨下弹性组件、扣件系统板下弹性组件，如图 A.2a）、A.2b）、A.2c） 、A.2d）所示。

图A.1 轨道弹性元件试验台布置示意

图A.2 表示图A.1 中 4 种被测轨道弹性组件的组装状态。图A.2a）、A.2b）、A.2c）、A.2d）分别表示无砟轨枕或无砟道床弹性组件、有砟轨枕或有砟道床弹性组件、扣件系统轨下弹性组件、扣件系统板下弹性组件等。

图A.2 被测轨道弹性组件示意

加载步骤：

1.施加静态预载 2210N（模拟空车载或额定车载），然后在轨道弹性组件上施加固定加载速度均方根值为 5 mm/s （或最大速度是 7 mm/s）的循环测试（相当于以5×10-8 m/s 为基准值的速度级 100 dBv），不同加载频率的微振幅如表 A.1 所示。

表A.1 不同加载频率对应的微振幅

2. 循环测试 1000 次，在最后的 100 次循环中，记录 10 个循环的荷载。

过程及结论说明：

1.从5Hz~160Hz共计11组数据对试样进行全自动连续测试；

2.整个测试过程无需进行人工调整，大大简化了测试流程，缩短了测试时间，提升了测试效率，仅用20分钟就完成了全部测试过程；

3.无论是低频率还是最高160Hz的高频测试下，测试曲线光滑优美、测试结果数据稳定，达到客户预期，获得高度认可。

结语

高频疲劳试验是保障轨道弹性元件可靠性的关键环节，通过疲劳试验，不仅可以筛选更耐久的材料，提升轨道元件寿命，还可以通过试验数据指导轨下垫板、道床垫等产品的结构优化（如开孔设计、梯度刚度分布）。未来，随着轨道交通向高速化、智能化发展，对材料耐久性的要求将进一步提高。威科工业将继续通过科学的试验方法与数据分析，可为轨道安全运营提供坚实支撑。

关于我们

威科工业系统（北京）有限公司是一家专业从事动态测试系统研发与应用的高科技企业，专注于电磁疲劳测试系统的设计、研发与生产，致力于为客户提供专业的测试产品、解决方案及定制化服务。

我们始终秉持“高效、可靠、创新、共赢” 的品牌理念，力求为每一位用户带来优质的产品和服务。

公司先后引进多种国内外测试技术，逐步形成了具有自主知识产权的核心技术体系。先后与多家国内外科研机构、企业、高校建立了战略合作关系，产品广泛应用于生物工程、航空航天、汽车制造、材料力学试验等多个领域，将逐步成为国内外动态疲劳测试行业的头部企业。