小芯科普丨屹立不倒的硬币为什么中国的高铁能够如此平稳

中国的高铁已经遍及中国且正在走向全世界，高铁的舒适、快捷、安全已经得到人们的一致好评。一位外国友人曾经在YouTube上传了一段视频，他将硬币立于时速300公里/小时的高速列车上9分钟不倒，而且在列车到达常州北站减速直至停稳时竟然仍能立得稳稳当当，只有列车进出站需要变轨的时候，才会失去平衡倒掉。

视频一出，引起了海内外的热议，许多乘坐过日本或者欧洲高铁的人都表示有时候都很难在车上较稳地站立，更不能在车上气定神闲地行走。为什么中国的高铁能够如此平稳，让一枚硬币都能保持这么久屹立不倒？

下面就给大家简单地介绍一下这个问题的原因所在。

高铁之所以能够平稳的运行，主要取决于机车的稳定性和道路的平顺程度，中国的高铁技术正在这两个领域里走向极致。

一稳定性

机车的稳定性主要分为纵向稳定性、横向稳定性和垂直稳定性。

纵向稳定性

如果双眼不看窗外，我们常常感觉不到列车在行走，而其实恍惚之间，列车已走出很远，这就是纵向稳定性的实际体验。

学过中学物理的我们，都知道什么是加速度，而对于加加速度，估计很少有人听过，它则是反应加速度的变化快慢的物理量，单位是m/s3。其中加加速度直接影响列车的纵向平稳程度，其值越小，列车运行越稳定。以中国中车旗下四方股份公司研制的CRH380A为例，它的加加速度值要求必须小于0.75m/s3，足以让乘客感觉不出列车的启动或停车。

横向稳定性和垂直稳定性

横向稳定性反映了列车左右摇摆程度，垂直稳定性反映了列车上下颠簸的程度。还是以CRH380A型高速动车组为例，中国严格的制造标准保证了在列车以时速300公里/小时运行时，客室中部的横向最大加速度只有0.42m/s2。

二道路平顺性

中国不仅拥有世界上一流的高速列车，还拥有一流的高铁路线。高铁线路的平直度、平顺度和沉降度同样影响着列车运行的平稳程度。

平直性

平直度反应了高铁线路的曲线半径。高铁应该尽可能选择平直度高、弯道少的线路。时速350公里的高铁要求线路的曲线半径一般要求不小 7000米，而京沪高铁的最小曲线半径更是达到了9000米，而日本、欧洲的很多高铁线路最小曲线半径只有4000米左右。为了提高线路的平直度，中国高速铁路建设大量采用桥梁，这样一方面能够截弯取直，另一方面也提高了城乡土地利用率。
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平顺性

平顺度主要反映了铁路线的坡度变化，坡度变化越小，道路平顺度越高。在我国，京沪高铁最大坡度低于12‰，困难处最大坡度也不能高于20‰。中国的高铁线路多采用无砟轨道以及无缝钢轨，轨道接缝处十分平滑，平顺度非常高。

沉降控制

一般的铁路线路多采用普通的填方路基，即由特定的填料（粘土、碎石土等）填筑而成的，由于填料本身的固有性质，即便是机具压实后，填土也会继续发生一定程度的固结沉降。而中国高铁建设热衷采用桥梁，桥梁是建立在桩基之上的，根据地质情况不同，桩基的深度也不一样，一般要打到岩石层，有些深度达六七十米深，所以建立在桥梁之上的线路产生的沉降就很小。特别值得一提的是，桥梁常采用具备调高功能的支座，原来中国高铁专家还有如此特别之法应对铁路沉降。

最后，很骄傲地向大家汇报，我司时代新材专注于各类高铁/动车车辆振动噪声控制弹性元件、高铁和地铁线路产品和桥梁支座等产品的研发与应用，始终以“创造安全、舒适的运动空间”为使命，一直在为中国高铁的高端气质贡献力量。

栏目编辑：Jiang

校稿编辑：空降小兵

责任编辑：吃土