物理题

现代火车提速现在火车提速,以前的

首先,无缝钢轨不是几千公里没有缝隙的，而是把25米长的钢轨焊接起来连成几百米长甚至几千米长,然后在铺在路基上,无缝钢轨一段和一段之间还是有11毫米的空隙,现在沪宁线上是303公里长的超长无缝钢轨,无缝钢轨要解决热涨冷缩光靠数量不多的缝隙是不够的了,现在解决热涨冷缩有两种方法,一种是长轨节自身承受全部温度应力，即将长轨锁定在枕木上，使其不因温度变化而胀缩,这种方法适用于一年四季温度相差不大的地区,例如在中国南方地区。 在一些温度相差较大的地区应就要采取另一种方法，即长轨节自身不承受温度应力，而以自动放散应力或定期放散应力的方法，使长轨节随温度升降而自由收缩,在铺设的时候也尽量选择最佳温度...全部

   首先,无缝钢轨不是几千公里没有缝隙的，而是把25米长的钢轨焊接起来连成几百米长甚至几千米长,然后在铺在路基上,无缝钢轨一段和一段之间还是有11毫米的空隙,现在沪宁线上是303公里长的超长无缝钢轨,无缝钢轨要解决热涨冷缩光靠数量不多的缝隙是不够的了,现在解决热涨冷缩有两种方法,一种是长轨节自身承受全部温度应力，即将长轨锁定在枕木上，使其不因温度变化而胀缩,这种方法适用于一年四季温度相差不大的地区,例如在中国南方地区。
  在一些温度相差较大的地区应就要采取另一种方法，即长轨节自身不承受温度应力，而以自动放散应力或定期放散应力的方法，使长轨节随温度升降而自由收缩,在铺设的时候也尽量选择最佳温度铺设,使钢轨的伸缩值在最小范围内,这样不管温度上升还是下降,钢轨的伸缩始终都控制在最小范围内。
   无缝线路分温度应力式及放散应力式两种；前者由焊接长钢轨及其两端若干根标准钢轨组成,用夹板及螺栓连结；其构造简单,铺设维修方便，但钢轨要承受很高的温度力，一般适用于常年轨温变化不大于90°C的地区，也可铺设在大于这一轨温变化的地区，但要在一定轨温条件下，定期放散钢轨内部过高的温度力。
  后者在焊接长钢轨两端设温度伸缩调节器（见钢轨伸缩调节器），随时释放温度力。 无缝线路由于消灭了大量钢轨接头，因而具有行车平衡，机车车辆及轨道维修费用低，使用寿命长等优点，是铁路轨道现代化的主要内容之一。
  但要充分发挥它的优越性，必须同时满足强度和稳定性方面的设计要求。 温度应力及温度力　钢轨热胀冷缩，在无缝线路上，焊接长钢轨每单位长度的自由伸缩量等于线膨胀系数 □及轨温变化幅度 □□的乘积。
   焊接长钢轨一经“锁定”，自由伸缩就受到两端接头阻力 □及沿线道床阻力的抵抗而不能实现或不能全部实现。 此时， 未能实现的自由伸缩将转化为数值相等但方向相反的温度应变□□＝□□□，从而在钢轨内部产生温度应力□□＝□□□□和温度力 □□＝□□□□□（□为钢的弹性模量；□为钢轨截面积）。
  夏季轨温升高，钢轨势必伸长，但因不能实现而转化为压应变，在钢轨内部产生压应力。冬季轨温降低，钢轨势必缩短，但因不能实现而转化为拉应变，在钢轨内部产生拉应力。这种因轨温变化而引起的应力称温度应力，而作用于钢轨截面上的力称温度力。
   铺轨轨温及锁定轨温　最适宜于铺设焊接长钢轨的轨温称铺轨轨温。因为在铺轨过程中，轨温可能有波动，所以确定铺轨轨温时，容许有一个上下波动范围。锁定轨温,也称无应力轨温,是在焊接长钢轨铺设完毕，上紧扣件，装好防爬设备及接头夹板时的轨温。
  它必须在铺轨轨温的容许波动范围内。锁定轨温一般应略高于当地最高轨温与最低轨温的平均值，防止酷暑季节钢轨温度压力过大，从而减少无缝线路胀轨跑道的潜在危险。当地最高轨温一般要高出最高气温20°C，而最低轨温则大致与最低气温相等。
   锁定轨温是计算轨温变化幅度 □□的依据，必须详实记录，妥善保存，如因线路作业引起变化，应及时更正。 伸缩区、固定区和缓冲区　焊接长钢轨两端的接头阻力□是一个集中力， 而沿线道床阻力则是一个分布力，如道床纵向阻力以每米钢轨的阻力□（千牛/米）表示，则在离轨端□处，两者之和为□+□□。
  此值随□的增大而增大,如焊接长钢轨的长度为□，其最大值可达 □+□□/2。但是，当地的最高轨温总是有限的，因而最大轨温变化幅度□□□也将是有限的。所以,要平衡由此而产生的最大温度力□□□＝□□□□□□,并不需要动用焊接长钢轨上的全部道床阻力,而只要动用靠近轨端长度为□的一部分就可以了。
  此时，温度力和阻力的平衡式为□□□＝□+□□，由此求取□的值。在□范围内一部分自由伸缩由于接头阻力及道床阻力的限制而不能实现，从而出现不同程度的限制伸缩。这一区域称为伸缩区。两端伸缩区以外的中间部分，全部自由伸缩被限制，因而处于完全固定的状态，这一区域称为固定区。
  由此可见，无缝线路上最大温度力出现在固定区，它仅与钢轨的最大轨温变化幅度有关。从理论上说，焊接长钢轨的长度可以不受任何限制，但实际铺设时还应当考虑其他方面的因素。例如，在两个自动闭塞区分界处，长钢轨要断开，以便安装绝缘接头；而在接近车站两端道岔群时，也要把长钢轨中断，以利道岔的养护和维修。
  在焊接长钢轨中断处，应设缓冲区。缓冲区由2～4或更多根标准钢轨组成。目的是便于调整轨缝，放散应力和修理及更换绝缘接头和道岔。 强度及稳定性　为防止钢轨断裂，无缝线路应具有足够的强度。
  无缝线路强度计算的要求是：在列车动力作用下，焊接长钢轨所受的弯曲应力、温度应力及制动力的总和，不超过钢轨钢料的容许应力。 无缝线路除满足强度要求外，还必须满足稳定性要求。实践和理论表明，无缝线路在垂直面上臌曲的可能性是很小的，胀轨跑道总是在水平面上发生，首先在轨道的原始弯曲处开始。
  当轨温不高,温度压力不大时,轨道的臌曲变形极小;随着轨温及温度压力的继续增大,轨道变形将随之逐渐增加，但不会引起突然破坏；一旦温度压力升高到某一临界值□□后,如压力稍有增大或受外力干扰时，轨道变形就会突然急剧增加，终于导致稳定性的完全丧失。
  轨道臌曲的渐变阶段称为胀轨。突变阶段称为跑道。收起