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橡胶替代材料在铁路行业中的应用是铁路行业当前研究的热点之一,因为现在保护环境和可持续发展是人们的共识,与之有关的话题或研究都有着重要意义。因此本研究课题在交通领域中是非常有实际意义的。
所有橡胶制品的制造方法大都相同,制造过程涉及了各种工艺,其中最重要的工艺是橡胶配合,即将天然橡胶或合成橡胶或再生橡胶聚合物,与填充剂、抗氧化剂、增塑剂、软化油、活性剂、加速剂等进行配合。但这些化学品大多有毒,这些化学品的加工和处理也会带来环境污染和安全问题。
本文志在研发一种环保材料替代现有铁路中应用的橡胶材料,介绍了橡胶替代物研究在印度铁路发展中的研究背景和研究现状,重点研究如何用适当的环保材料替代铁路中的橡胶侧缓冲器和导轨垫结构。本文选用了TPE这种热塑性弹性材料来替代橡胶材料,它的材料性能与橡胶最为接近。TPE由不同的塑料和橡胶聚合物混合而成,即通过适当比例的热塑性塑料和热固性弹性体混合来制备,同时这两种聚合物之间不存在化学键,所以TPE同时具有弹性和可塑性,这种材料的研究使得聚合物科学有了新发展。本文阐述了TPE材料的基本设计理念,制造过程(挤压和注塑)以及它在不同领域的各种应用。
另外,本研究还利用Solidworks软件设计了侧缓冲器和导轨垫的优化模型,利用ANSYS软件的热塑性弹性体材料模型对结构进行了有限元分析。同时,本研究按照设计制备了相同配方材料的原型样品,并在实验室中进行了性能测试。对比模拟结果和测试结果,发现两种结果差异较小,说明材料有限元仿真模型建模准确可信。此研究表明:利用合适的设计和工艺,TPE材料能满足产品需求,是橡胶材料很好的替代品。
这些新开发的TPE缓冲器不仅对生态友好且可回收利用,而且在耐用性、可靠性和工作寿命方面也优于橡胶缓冲弹簧。最重要的是,这些都是长期免维护,不需要任何定期护理。
所有橡胶制品的制造方法大都相同,制造过程涉及了各种工艺,其中最重要的工艺是橡胶配合,即将天然橡胶或合成橡胶或再生橡胶聚合物,与填充剂、抗氧化剂、增塑剂、软化油、活性剂、加速剂等进行配合。但这些化学品大多有毒,这些化学品的加工和处理也会带来环境污染和安全问题。
本文志在研发一种环保材料替代现有铁路中应用的橡胶材料,介绍了橡胶替代物研究在印度铁路发展中的研究背景和研究现状,重点研究如何用适当的环保材料替代铁路中的橡胶侧缓冲器和导轨垫结构。本文选用了TPE这种热塑性弹性材料来替代橡胶材料,它的材料性能与橡胶最为接近。TPE由不同的塑料和橡胶聚合物混合而成,即通过适当比例的热塑性塑料和热固性弹性体混合来制备,同时这两种聚合物之间不存在化学键,所以TPE同时具有弹性和可塑性,这种材料的研究使得聚合物科学有了新发展。本文阐述了TPE材料的基本设计理念,制造过程(挤压和注塑)以及它在不同领域的各种应用。
另外,本研究还利用Solidworks软件设计了侧缓冲器和导轨垫的优化模型,利用ANSYS软件的热塑性弹性体材料模型对结构进行了有限元分析。同时,本研究按照设计制备了相同配方材料的原型样品,并在实验室中进行了性能测试。对比模拟结果和测试结果,发现两种结果差异较小,说明材料有限元仿真模型建模准确可信。此研究表明:利用合适的设计和工艺,TPE材料能满足产品需求,是橡胶材料很好的替代品。
这些新开发的TPE缓冲器不仅对生态友好且可回收利用,而且在耐用性、可靠性和工作寿命方面也优于橡胶缓冲弹簧。最重要的是,这些都是长期免维护,不需要任何定期护理。