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车辆—轨道耦合动力学研究的新进展 被引量：46
1
作者 翟婉明 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期1-14,共14页
车辆—轨道耦合动力学是在传统的车辆动力学和轨道动力学基础上发展起来的一个新的学科领域 ,近 10年来发展迅速 ,并取得重要进展 ,已形成独特的理论体系。本文首先简要回顾了车辆—轨道耦合动力学的研究历史 ,并对国内外研究进展作了... 车辆—轨道耦合动力学是在传统的车辆动力学和轨道动力学基础上发展起来的一个新的学科领域 ,近 10年来发展迅速 ,并取得重要进展 ,已形成独特的理论体系。本文首先简要回顾了车辆—轨道耦合动力学的研究历史 ,并对国内外研究进展作了概要介绍 ;在此基础上着重介绍了作者及其课题组近期开展的研究工作及主要研究结果 ,包括理论模型、计算机仿真、试验验证、参数确定及应用实践等方面的具体进展 ; 展开更多
关键词 车辆-轨道耦合动力学 轮轨关系 车辆动力学 轨道动力学
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高速行车条件下轨道几何不平顺敏感波长研究 被引量：57
2
作者 高建敏 翟婉明 王开云 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期83-88,共6页
应用车辆-轨道耦合动力学理论及分析软件TTISIM,研究轨道几何不平顺波长变化对高速车辆系统动力响应影响,探讨高速行车条件下轨道几何不平顺敏感波长问题。结果表明:在250～400km/h行车速度域,高速列车系统动力响应指标随轨道不平顺波... 应用车辆-轨道耦合动力学理论及分析软件TTISIM,研究轨道几何不平顺波长变化对高速车辆系统动力响应影响,探讨高速行车条件下轨道几何不平顺敏感波长问题。结果表明:在250～400km/h行车速度域,高速列车系统动力响应指标随轨道不平顺波长变化存在一个幅值相对较大区间;轨道不平顺类型和行车速度不同,敏感区间对应轨道不平顺波长范围亦不相同。综合对比发现:在250～400km/h行车速度域,轨道高低、方向和水平不平顺在长波段敏感波长范围分别约为80～160m、40～120m和50～160m;在相同行车速度条件下,轨道扭曲不平顺在长波段敏感波长范围约为40～100m。 展开更多
关键词 高速铁路 轨道不平顺 敏感波长 动力响应 车辆-轨道耦合动力学
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高速车轮椭圆化问题及其对车辆横向稳定性的影响 被引量：53
3
作者 张雪珊 肖新标 金学松 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期50-56,共7页
对铁路车轮运行过程中非圆化问题进行分析和非圆化形式进行定义分类。建立一个新的真实模拟车轮椭圆化的数学模型,结合车辆/轨道空间耦合动力学模型,分析计算出高速车轮椭圆化引起的车辆轮对横向动力响应,确定了车速200 km/h轮对椭圆度... 对铁路车轮运行过程中非圆化问题进行分析和非圆化形式进行定义分类。建立一个新的真实模拟车轮椭圆化的数学模型,结合车辆/轨道空间耦合动力学模型,分析计算出高速车轮椭圆化引起的车辆轮对横向动力响应,确定了车速200 km/h轮对椭圆度对蛇行运动影响范围。数值结果分析表明,高速车轮椭圆化将导致车辆系统横向蛇行失稳,严重恶化其运行品质.并大大降低其横向稳定性。轮对蛇形运动状态和行车速度、轮对左右轮椭圆形状的相位以及椭圆度有密切联系。 展开更多
关键词 高速列车 轮对 车轮椭圆化 车辆/轨道耦合动力学 蛇行 横向稳定性
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钢轨扣件失效对列车动态脱轨的影响 被引量：45
4
作者 肖新标 金学松 温泽峰 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期10-15,共6页
建立了非对称车辆/轨道耦合动力学模型,分析轨道扣件失效对车辆动态脱轨的影响,考虑离散轨枕支承对车辆/轨道耦合作用的影响,通过假设轨道系统刚度沿纵向分布发生突变来模拟扣件组失效状态,推导了考虑钢轨横向和垂向以及扭转运动的轮轨... 建立了非对称车辆/轨道耦合动力学模型,分析轨道扣件失效对车辆动态脱轨的影响,考虑离散轨枕支承对车辆/轨道耦合作用的影响,通过假设轨道系统刚度沿纵向分布发生突变来模拟扣件组失效状态,推导了考虑钢轨横向和垂向以及扭转运动的轮轨滚动接触蠕滑率计算公式,利用Hertz法向接触理论和沈氏蠕滑理论计算轮轨法向力及轮轨滚动接触蠕滑力,采用新型显式积分法求解车辆/轨道耦合动力学系统运动方程,通过数值分析计算,得到轮轨横垂向力之比、轮重减载率、脱轨危险状态的持续时间和轮对踏面上轮轨接触点位置的变化。连续5个钢轨扣件不同程度失效对列车动态脱轨的影响的数值模拟结果表明,如果失效因子从0.8增大到1.0,即钢轨扣件经历从接近完全松脱到完全松脱,钢轨扣件失效对列车动态脱轨影响呈指数规律。 展开更多
关键词 铁道工程 列车 轨道 动态脱轨 车辆/轨道耦合动力学 失效
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弹性支承块式无砟轨道结构参数动力学优化设计 被引量：41
5
作者 蔡成标 徐鹏 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期69-75,共7页
建立车辆-弹性支承块式无砟轨道耦合动力学模型。模拟落轴试验荷载条件,分析轨下刚度与块下刚度的匹配关系,得出轨下刚度与块下刚度的合理取值范围。在轨道刚度确定的前提下,提出不同运营条件下满足动态轨距扩大限值的弹性支承块式无砟... 建立车辆-弹性支承块式无砟轨道耦合动力学模型。模拟落轴试验荷载条件,分析轨下刚度与块下刚度的匹配关系,得出轨下刚度与块下刚度的合理取值范围。在轨道刚度确定的前提下,提出不同运营条件下满足动态轨距扩大限值的弹性支承块式无砟轨道合理结构参数。评估不同半径曲线上铺设弹性支承块式无砟轨道时重载货车和快速客车的运行安全性和舒适性。研究隧道内弹性支承块式无砟轨道与隧道外有砟轨道过渡段动力学问题,结果表明:将有砟轨道向隧道内延伸一定长度可明显改善连接处轨枕的受力状况,同时使支承块免受雨水侵蚀。延伸段长度以10～20 m为宜。 展开更多
关键词 车辆-轨道耦合动力学 弹性支承块式无砟轨道 结构参数 优化设计
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车辆在弹性轨道结构上的横向稳定性分析 被引量：23
6
作者 王开云 翟婉明 蔡成标 《铁道车辆》 2001年第7期1-4,共4页
运用车辆 -轨道耦合动力学理论 ,研究了车辆在弹性轨道上的非线性运动稳定性问题。考虑轨道结构振动的影响 ,计算得出了车辆的实际临界速度 ,并与采用传统的车辆动力学方法计算得到的临界速度进行了比较。同时探讨了钢轨扣件横向刚度和... 运用车辆 -轨道耦合动力学理论 ,研究了车辆在弹性轨道上的非线性运动稳定性问题。考虑轨道结构振动的影响 ,计算得出了车辆的实际临界速度 ,并与采用传统的车辆动力学方法计算得到的临界速度进行了比较。同时探讨了钢轨扣件横向刚度和阻尼对车辆横向稳定性的影响。 展开更多
关键词 车辆 横向稳定性 临界速度 车辆/轨道耦合动力学 铁路
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地铁钢轨波磨对车辆和轨道动态行为的影响 被引量：41
7
作者 李伟 曾全君 +2 位作者 朱士友 樊嘉峰 金学松 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期34-42,共9页
采用钢轨波磨测量仪测量了钢轨波磨特征,采用加速度和位移传感器测量了钢轨打磨前后车辆和轨道零部件的振动加速度,分析了钢轨波磨对车辆和轨道零部件振动的影响,建立了车辆-轨道耦合动力学模型,研究了钢轨波磨对轮轨相互作用力的影响,... 采用钢轨波磨测量仪测量了钢轨波磨特征,采用加速度和位移传感器测量了钢轨打磨前后车辆和轨道零部件的振动加速度,分析了钢轨波磨对车辆和轨道零部件振动的影响,建立了车辆-轨道耦合动力学模型,研究了钢轨波磨对轮轨相互作用力的影响,确定了钢轨打磨限值。研究结果表明：钢轨波磨主波长为30-40mm,次波长为16mm;钢轨轨头和弹条在650-800Hz的振动和轴箱在670-800Hz的振动与30-40mm波长对应的车辆通过振动行为一致,因此,短波钢轨波磨导致地铁车辆和轨道零部件振动过大,是车辆一系钢弹簧和轨道扣件弹条疲劳断裂的主要原因;钢轨打磨可以有效解决疲劳断裂问题,打磨前钢轨轨头、弹条、轨枕和道床振动加速度均方根分别为243.4、309.3、17.1、2.6m·s^-2,打磨后振动加速度均方根下降为51.5、8.8、1.5、0.5m·s^-2;轮轨垂向力和横向力均对钢轨波磨波长非常敏感,当钢轨波磨波深为0.1mm时,35、80mm波长对应的轮轨垂向力分别为307、109kN,横向力分别为56、25kN;当车辆运营速度为90-120km·h^-1时,根据轮重减载率限值标准,35mm波长钢轨波磨波深为0.05-0.08mm,根据轮轨垂向力限值标准,35mm波长钢轨波磨波深为0.03-0.06mm,建议30-40mm短波钢轨波磨波深达到0.05mm时进行打磨处理。 展开更多
关键词 地铁 短波钢轨波磨 车辆-轨道耦合动力学 钢轨打磨
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轨道刚度对列车走行性能的影响 被引量：23
8
作者 翟婉明 蔡成标 王开云 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期80-83,共4页
列车运行品质不仅取决于机车车辆本身的动力学性能 ,而且还受到来自轨道方面因素 (如轨道弹性、轨面几何不平顺等 )的影响。本文从车辆 /轨道相互作用整体系统的角度 ,运用车辆 -轨道耦合动力学理论 ,首次研究了轨道结构各部件刚度对列... 列车运行品质不仅取决于机车车辆本身的动力学性能 ,而且还受到来自轨道方面因素 (如轨道弹性、轨面几何不平顺等 )的影响。本文从车辆 /轨道相互作用整体系统的角度 ,运用车辆 -轨道耦合动力学理论 ,首次研究了轨道结构各部件刚度对列车走行性能的影响规律。结果表明 ,轨道刚度对机车车辆走行部的振动行为有较大影响 ,但对车体平稳性的影响不明显。 展开更多
关键词 列车 走行性能 轨道刚度 车辆-轨道耦合动力学
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车轮多边形化对车辆运行安全性能的影响 被引量：34
9
作者 吴磊 钟硕乔 +1 位作者 金学松 李玲 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期47-54,共8页
用Timoshenko梁、Euler梁分别模拟钢轨、直线电机定子与反力板,用集中质量块、三维实体有限元分别模拟有砟轨道、板式轨道,建立了直线电机车辆/轨道耦合动力学模型,分析了2种轨道上不同磨耗程度车轮对轮轨法向力和脱轨系数的影响。计算... 用Timoshenko梁、Euler梁分别模拟钢轨、直线电机定子与反力板,用集中质量块、三维实体有限元分别模拟有砟轨道、板式轨道,建立了直线电机车辆/轨道耦合动力学模型,分析了2种轨道上不同磨耗程度车轮对轮轨法向力和脱轨系数的影响。计算结果表明:当车辆以速度为60 km.h-1通过半径为300 m的曲线轨道时,在板式轨道上的轮轨法向力最小、最大值分别为55.34、112.53 kN,脱轨系数最大值为0.290,在有砟轨道上的轮轨法向力最小、最大值分别为60.70、123.00 kN,脱轨系数最大值为0.289;当车辆以速度为60 km.h-1通过半径为600 m的曲线轨道时,在板式轨道上的轮轨法向力最小、最大值分别为52.93、107.59 kN,脱轨系数最大值为0.064,在有砟轨道上的轮轨法向力最小、最大值分别为59.45、112.33 kN,脱轨系数最大值为0.071;当车辆以速度为90 km.h-1通过波长为100 mm的3种深度的凹坑时,在板式轨道上的轮轨法向力最小、最大值分别为49.54、114.36 kN,脱轨系数最大值为0.024,在有砟轨道上的轮轨法向力最小、最大值分别为50.19、134.29 kN,脱轨系数最大值为0.031。各种工况下的脱轨系数均在安全限度以内,不会引起脱轨。 展开更多
关键词 车辆工程 车辆/轨道耦合动力学 多边形车轮 安全性能 直线电机 有砟轨道 板式轨道 凹坑 数值模拟
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高速客车轮对动力学性能的比较 被引量：30
10
作者 肖广文 肖新标 +1 位作者 温泽峰 金学松 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期29-35,共7页
为了比较不同车轮踏面及轮对内侧距对高速客车动力学性能的影响,首先采用改进轮轨接触几何关系算法分析了不同情况下的静态轮轨几何接触关系,然后通过车辆/轨道耦合动力学模型,对高速客车蛇行临界速度、运行平稳性和曲线通过性能进行了... 为了比较不同车轮踏面及轮对内侧距对高速客车动力学性能的影响,首先采用改进轮轨接触几何关系算法分析了不同情况下的静态轮轨几何接触关系,然后通过车辆/轨道耦合动力学模型,对高速客车蛇行临界速度、运行平稳性和曲线通过性能进行了动态仿真计算。数值计算中,主要考察了LM、LMA、S1002和XP55等4种车轮踏面和轮对内侧距由1350 mm到1360 mm变化的情况。结果表明,车轮踏面形状和轮对内侧距对高速客车动力学性能有重要的影响,且LMA型车轮踏面与1353 mm的轮对内侧距匹配具有较好的动力学性能。要确定合适的车轮踏面和轮对内侧距,须从轮轨接触关系的变化出发,综合评估车辆动力学性能。 展开更多
关键词 高速客车 车轮踏面 轮对内侧距 动力学 车辆/轨道耦合动力学
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车辆-轨道系统振动响应分析——Timoshenko梁与Euler梁轨道模型的比较 被引量：15
11
作者 徐志胜 翟婉明 +1 位作者 王开云 王其昌 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2003年第6期74-79,共6页
近年来,铁路的高速化、高运量化以及轻微的地震灾害等因素加速了轨道结构的沉降或变形,导致车辆轨道系统振动的加剧。本文运用车辆-轨道耦合动力学理论,编制了基于Timoshenko梁钢轨模型的车辆-轨道耦合振动仿真分析软件,分析了车辆-轨... 近年来,铁路的高速化、高运量化以及轻微的地震灾害等因素加速了轨道结构的沉降或变形,导致车辆轨道系统振动的加剧。本文运用车辆-轨道耦合动力学理论,编制了基于Timoshenko梁钢轨模型的车辆-轨道耦合振动仿真分析软件,分析了车辆-轨道系统的垂向振动特性,并与基于Euler梁模型的VICT软件的仿真结果进行了比较分析。结果表明:仿真结果与VICT的仿真结果基本一致,但在较高频域,前者能更好地反映轮轨系统的高频特性。因而,在研究轮轨高频振动及轮轨噪声时,采用Timoshenko梁钢轨模型更具合理性。 展开更多
关键词 车辆-轨道耦合动力学 车辆振动 轨道振动 Timoehenko梁钢
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轨道高低不平顺敏感波长的分布特征及其影响因素的研究 被引量：27
12
作者 徐金辉 王平 +1 位作者 汪力 肖杰灵 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期72-78,共7页
基于车辆-轨道耦合动力学理论,采用频率分析方法计算轨道高低不平顺与车辆-轨道垂向耦合系统之间的传递函数。根据车辆-轨道耦合系统的振动传递特性得出轨道高低不平顺的敏感波长,并分析其分布特征,进一步探讨行车速度、车辆悬挂参数、... 基于车辆-轨道耦合动力学理论,采用频率分析方法计算轨道高低不平顺与车辆-轨道垂向耦合系统之间的传递函数。根据车辆-轨道耦合系统的振动传递特性得出轨道高低不平顺的敏感波长,并分析其分布特征,进一步探讨行车速度、车辆悬挂参数、轨道参数对敏感波长的影响。结果表明:基于车辆-轨道耦合系统的振动传递特性,可得出轨道不平顺的敏感波长;车体、转向架振动加速度的敏感波长不随车速的增大而递增,而由车速的增大速率与敏感频率移动速率的比值决定的;轮对加速度、轮轨力和轨道结构振动加速度的敏感波长随车速的增大近似呈线性增大;适当增大车辆系统的悬挂刚度和阻尼有利于减小高低不平顺的最大敏感波长范围;轨道刚度和阻尼对车体、转向架振动加速度的敏感波长几乎无影响,但轮对加速度、轮轨力和轨道结构振动加速度的敏感波长随轨道刚度和阻尼的增大而减小。 展开更多
关键词 车辆-轨道耦合动力学 传递函数 轨道不平顺 敏感波长
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基于UM的车辆-轨道耦合动力学建模及仿真分析 被引量：27
13
作者 李国芳 姚永明 丁旺才 《兰州交通大学学报》 CAS 2016年第1期142-146,共5页
基于多体系统动力学理论,分析某动车各构造拓扑关系及其力学特性,利用多体动力学软件UM建立50个自由度的车辆-轨道动力学模型,仿真分析了车辆的非线性临界速度、脱轨系数、振动加速度及平稳性指数等动力学特性,获得了该型动车直线运行... 基于多体系统动力学理论,分析某动车各构造拓扑关系及其力学特性,利用多体动力学软件UM建立50个自由度的车辆-轨道动力学模型,仿真分析了车辆的非线性临界速度、脱轨系数、振动加速度及平稳性指数等动力学特性,获得了该型动车直线运行的非线性临界速度477km/h;以200km/h的时速通过曲线半径R=4 000m的曲线线路时车体横向、垂向Sperling平稳性指数分别为2.01和1.69;车体横向、垂向加速度分别为0.062g和0.046g;1位轮对的最大脱轨系数和轮重减载率分别为0.182和0.406 4.研究结果表明:该型动车具有较好的动力学性能. 展开更多
关键词 UM 车辆-轨道耦合动力学
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高速列车运行于软土地基线路引起的地面振动研究 被引量：27
14
作者 翟婉明 韩海燕 《中国科学：技术科学》 CSCD 北大核心 2012年第10期1148-1156,共9页
基于车辆-轨道耦合动力学理论和有限元方法,建立了高速列车-轨道垂向耦合模型和轨道-土体有限元模型,提出了一种研究列车作用下地面振动问题的数值模拟方法.以高速铁路软土地基线路为例,分析了高速列车运行引起的地面振动特性,并探讨了... 基于车辆-轨道耦合动力学理论和有限元方法,建立了高速列车-轨道垂向耦合模型和轨道-土体有限元模型,提出了一种研究列车作用下地面振动问题的数值模拟方法.以高速铁路软土地基线路为例,分析了高速列车运行引起的地面振动特性,并探讨了采用水泥土搅拌桩加固软土地基对地面振动水平的影响.结果表明:当移动荷载速度达到土体表面的Rayleigh波波速时,匀质土体会产生类似于结构物共振的现象,而土体阻尼的存在能有效地降低地面振动水平,同时抑制临界车速下振动的突增;随着高速列车运行速度的增加,地面振动水平会不断提高,车速对地面振动的影响主要体现在近轨道区域内;软土地基加固后,地面振动位移和加速度均有不同程度的降低,距离地基加固区越近,水泥土搅拌桩的加固和减振效果越明显. 展开更多
关键词 高速铁路 软土 地面振动 车辆-轨道耦合动力学 有限元法
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地铁线路钢轨焊接区轮轨动力学问题 被引量：25
15
作者 翟婉明 涂贵军 高建敏 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期701-708,858,共8页
基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立了地铁车辆-整体道床轨道垂向耦合模型,以实际测量得到的地铁线路钢轨焊接接头不平顺作为轮轨界面不平顺激扰输入,分析了接头不平顺引起的轮轨动力响应特征,以及行车速度、不平顺波长、不平顺波深、轨... 基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立了地铁车辆-整体道床轨道垂向耦合模型,以实际测量得到的地铁线路钢轨焊接接头不平顺作为轮轨界面不平顺激扰输入,分析了接头不平顺引起的轮轨动力响应特征,以及行车速度、不平顺波长、不平顺波深、轨下胶垫刚度以及轨道结构形式等对焊接接头不平顺激扰下轮轨动力响应的影响。分析结果表明,不平顺波长的减小以及不平顺波深的增大会恶化焊接区轮轨动力响应,轨道结构弹性的提高有助于改善车辆-轨道耦合系统动力学性能。 展开更多
关键词 地铁 车辆-轨道耦合动力学 钢轨焊接接头 轨道不平顺
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轨下支承失效对直线轨道动态响应的影响 被引量：24
16
作者 肖新标 金学松 温泽峰 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期67-78,共12页
建立了基于Timoshenko梁模型的车辆/轨道耦合动力学模型,分析轨下支承失效对直线轨道动态响应的影响.钢轨被视为连续弹性离散点支承上的无限长Timoshenko梁,通过假设轨道系统刚度沿纵向分布发生突变来模拟轨下支承失效状态.推导了考虑... 建立了基于Timoshenko梁模型的车辆/轨道耦合动力学模型,分析轨下支承失效对直线轨道动态响应的影响.钢轨被视为连续弹性离散点支承上的无限长Timoshenko梁,通过假设轨道系统刚度沿纵向分布发生突变来模拟轨下支承失效状态.推导了考虑钢轨横向、垂向和扭转运动的轮轨滚动接触蠕滑率计算公式.利用Hertz法向接触理论和沈氏蠕滑理论计算轮轨法向力及轮轨滚动接触蠕滑力.采用移动轨下支承模型的车辆/轨道耦合系统激振模式,考虑轨枕离散支承对系统动力响应的影响.通过新型显式积分法求解车辆/轨道耦合动力学系统运动方程,由数值分析计算得到不同轨下支承失效状态下直线轨道的动态响应.结果表明,轨下支承失效对直线轨道变形及加速度有显著的影响,随着失效轨下支承个数的增加,轮轨相互作用力和轨道部件的位移、加速度将会急剧增大,将加速失效区段线路状况的恶化. 展开更多
关键词 铁道工程 轨道 车辆/轨道耦合动力学 动态响应 失效
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车轮扁疤激起的轮轨冲击噪声机理分析 被引量：24
17
作者 杨新文 翟婉明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期46-49,共4页
为了预测和控制快速和准高速线路上车轮扁疤激起的轮轨冲击噪声,应用车辆-轨道耦合动力学理论和声辐射理论,建立了基于车辆-轨道相互作用的轮轨冲击噪声预测模型,编制轮轨噪声仿真程序计算分析了车轮扁疤激扰下轮轨冲击噪声的特性。结... 为了预测和控制快速和准高速线路上车轮扁疤激起的轮轨冲击噪声,应用车辆-轨道耦合动力学理论和声辐射理论,建立了基于车辆-轨道相互作用的轮轨冲击噪声预测模型,编制轮轨噪声仿真程序计算分析了车轮扁疤激扰下轮轨冲击噪声的特性。结果表明:(1)车轮扁疤是造成轮轨冲击噪声的重要源泉;(2)车轮扁疤引起的冲击噪声主要集中在250 Hz以上频段;(3)车轮扁疤引起的轮轨冲击噪声跟扁疤长度、扁疤个数以及列车运行速度有很大的关系;(4)车轮新扁疤比旧扁疤激起的轮轨冲击噪声大2 dB(A)～3 dB(A)。 展开更多
关键词 车辆-轨道耦合动力学 车轮扁疤 轮轨噪声 冲击噪声
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重载铁路钢轨磨耗演变过程的数值模拟 被引量：23
18
作者 王璞 高亮 蔡小培 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期70-75,共6页
建立重载铁路钢轨磨耗演变的数值仿真模型。基于UM软件建立货车-轨道耦合动力模型,对减振楔块、心盘等细部构件精细建模,采用多点-面接触模型模拟部件间各种接触摩擦,并充分考虑部件间隙。基于Hertz理论及FASTSIM算法进行轮轨接触计算;... 建立重载铁路钢轨磨耗演变的数值仿真模型。基于UM软件建立货车-轨道耦合动力模型,对减振楔块、心盘等细部构件精细建模,采用多点-面接触模型模拟部件间各种接触摩擦,并充分考虑部件间隙。基于Hertz理论及FASTSIM算法进行轮轨接触计算;基于Specht材料磨损模型进行钢轨磨耗计算,根据磨损程度采用不同磨耗系数。针对各种车型和通过速度,开展多工况计算并设置权重因子,模拟线路实际行车条件。为提高数值计算稳定性,基于累积磨耗深度更新钢轨型面;基于磨耗演变模型研究重载铁路不同地段钢轨磨耗的发展规律。结果表明:曲线地段钢轨磨耗比直线地段严重;曲线外轨侧磨明显,内轨磨耗相对较轻,主要分布在轨头中部,外轨磨耗大于内轨;圆曲线地段外轨磨耗强于缓和曲线地段,而内轨磨耗弱于缓和曲线地段;直线地段左右钢轨磨耗相差不大,均主要分布在轨头中部。 展开更多
关键词 重载铁路 钢轨磨耗演变 车辆-轨道耦合动力学 轮轨滚动接触 数值模拟
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钢轨磨耗演变预测模型研究 被引量：23
19
作者 孙宇 翟婉明 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1-9,共9页
建立一种可计算沿钢轨纵向和横向三维分布的钢轨磨耗演化预测模型,利用车辆-轨道耦合动力学计算轮轨动态相互作用;基于Kalker非Hertz滚动接触理论进行轮轨滚动接触分析;选用Braghin磨耗模型计算材料磨耗;使用局部加权回归散点平滑法对... 建立一种可计算沿钢轨纵向和横向三维分布的钢轨磨耗演化预测模型,利用车辆-轨道耦合动力学计算轮轨动态相互作用;基于Kalker非Hertz滚动接触理论进行轮轨滚动接触分析;选用Braghin磨耗模型计算材料磨耗;使用局部加权回归散点平滑法对计算的钢轨型面进行平滑处理。运用该模型计算分析CRH3型动车组以300km/h速度在Ⅰ型板式无砟轨道直线段运行时钢轨磨耗的演变形态。结果表明:钢轨光带沿轨道纵向几乎是平直的,光带宽度约为20mm;随着通过车辆数目的逐渐增加,钢轨的磨耗速率先减小后增大;钢轨磨耗后,轮轨接触点在钢轨上的分布集中于磨耗区边缘的两个狭窄区域;在线路初始运营阶段,钢轨磨耗对轮轨横向力的影响大于其对轮轨垂向力的影响。 展开更多
关键词 钢轨磨耗 数值仿真 车辆-轨道耦合动力学 轮轨滚动接触 三维分布
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浮置板剪力铰对列车-轨道耦合系统动力学行为的影响 被引量：22
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作者 杨建近 朱胜阳 翟婉明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期1-8,共8页
基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立了考虑浮置板剪力铰连接作用下的列车-钢弹簧浮置板轨道空间耦合动力学模型。将浮置板视为弹性薄板,同时考虑剪力铰对浮置板的横向与垂向约束作用,分析了直线和曲线线路条件下剪力铰对列车-轨道耦合系... 基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立了考虑浮置板剪力铰连接作用下的列车-钢弹簧浮置板轨道空间耦合动力学模型。将浮置板视为弹性薄板,同时考虑剪力铰对浮置板的横向与垂向约束作用,分析了直线和曲线线路条件下剪力铰对列车-轨道耦合系统动力学行为的影响。结果表明:浮置板剪力铰能明显改善轮轨动力相互作用,缓解列车通过浮置板接缝时轮轨横向力和垂向力产生的冲击;浮置板剪力铰对减小地铁列车的振动也有一定的改善作用,其对轮对振动的影响最大,对构架振动的影响次之,对车体振动的影响最小;地铁列车通过直线线路时,浮置板剪力铰对板端扣件受力的改善作用明显;地铁列车通过曲线线路时,剪力铰对浮置板的横向位移、水平面内转动角和钢弹簧横向力的改善作用比较明显,对扣件横向力影响较小。 展开更多
关键词 剪力铰 剪切弹簧模型 浮置板 车辆-轨道耦合动力学 城市轨道交通
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