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车轮踏面凹形磨耗对轮轨相互作用的影响研究
被引量：
21
1
作者
孙宇
朱胜阳
翟婉明
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期109-116,共8页
为了研究踏面凹形磨耗车轮的动力学行为,改进Kik-Piotrowski方法提出一种可考虑轮对摇头和轮轨多点接触的非Hertz接触模型,结合车辆—轨道耦合动力学理论计算具有实测踏面凹形磨耗车轮的CRH2高速动车组在钢轨上运行时的轮轨动态相互作...
为了研究踏面凹形磨耗车轮的动力学行为,改进Kik-Piotrowski方法提出一种可考虑轮对摇头和轮轨多点接触的非Hertz接触模型,结合车辆—轨道耦合动力学理论计算具有实测踏面凹形磨耗车轮的CRH2高速动车组在钢轨上运行时的轮轨动态相互作用行为。计算结果表明,改进的Kik-Piotrowski方法可以很好地模拟磨耗车轮与钢轨的多点接触和非Hertz接触行为,轮轨法向力、轮轨蠕滑力以及接触斑形状都与CONTACT计算结果比较接近。对于踏面凹形磨耗的车轮,接触区域分布在车轮磨耗边缘的两个孤立位置,当接触斑从一个区域向另一区域转换时存在瞬时的两点接触。由于两点接触的过渡,接触区域在两个位置转换时造成的冲击效应并不明显。与无磨耗车轮的动力学响应对比,该类车轮踏面凹形磨耗对轮轨力的影响从总体上来说不大,对轮轨横向力的影响略大于对轮轨垂向力的影响,磨耗会增加轮轨垂向力和轮轨横向力的高频成分。
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关键词
车辆-轨道耦合动力学
非Hertz接触
多点接触
踏面凹形磨耗车轮
kik
-
piotrowski
方法
原文传递
考虑轮轨多点接触关系的车轨系统地震响应分析
2
作者
朱小杰
王浩
+2 位作者
周智辉
茅建校
郜辉
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期423-431,共9页
为研究地震作用下轮轨多点接触关系及其对车轨系统地震响应的影响,本文基于虚拟渗透理论分析了轮轨多点接触的几何关系,采用修正的Kik-Piotrowski方法和Kalker线性理论求解轮轨接触力,并建立了地震作用下考虑轮轨多点接触关系的列车-无...
为研究地震作用下轮轨多点接触关系及其对车轨系统地震响应的影响,本文基于虚拟渗透理论分析了轮轨多点接触的几何关系,采用修正的Kik-Piotrowski方法和Kalker线性理论求解轮轨接触力,并建立了地震作用下考虑轮轨多点接触关系的列车-无砟轨道系统模型;以某高速铁路为对象,研究了车轨系统的地震响应及列车的行车安全性。研究结果表明:地震作用下轮轨之间会出现2点接触情况,次接触斑对轮轨接触行为具有重要影响;轮轨多点接触关系对地震作用下的轮轴横向力和脱轨系数具有重要影响,不考虑该多点接触关系会低估列车的行车安全性;车轮抬升量对地震动强度不是特别敏感。
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关键词
轮轨多点接触
车轨系统
地震响应
虚拟渗透理论
kik
-
piotrowski
方法
接触斑
无砟轨道
行车安全
下载PDF
职称材料
新型全自动轨道巡检车动力学性能
被引量：
2
3
作者
昌超
凌亮
+3 位作者
孙宇
翟婉明
王开云
王贵东
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第6期194-208,共15页
为准确评估某新型全自动智能轨道巡检车的动力学性能,开展了轨道巡检车动力学数值仿真;轮轨接触采用非椭圆多点接触Kik-Piotrowski算法模拟,车辆系统建模过程中考虑悬挂力元非线性与轮轨接触几何非线性特性等因素,同时考虑车载设备参振...
为准确评估某新型全自动智能轨道巡检车的动力学性能,开展了轨道巡检车动力学数值仿真;轮轨接触采用非椭圆多点接触Kik-Piotrowski算法模拟,车辆系统建模过程中考虑悬挂力元非线性与轮轨接触几何非线性特性等因素,同时考虑车载设备参振影响;针对车轮踏面表面包裹高硬度聚氨酯的特殊结构,利用有限元软件ABAQUS建立了轮轨局部接触模型,采用Mooney-Rivlin橡胶模型模拟了聚氨酯特殊性质,计算了轮轨等效接触刚度;根据有限元计算结果修正了Kik-Piotrowski算法中的相关参数;基于Craig-Bampton模态综合法和多体动力学软件UM建立了车辆-轨道刚柔耦合模型;为验证仿真模型的准确性,开展了实车动力学试验;重点分析了直线和300 m小半径曲线,运行速度10~30 km·h^(-1)工况下巡检车的振动响应。研究结果表明:车辆正常运行时,中间视觉模块垂向最大加速度大于左侧视觉模块垂向最大加速度,横向最大加速度小于左侧视觉模块横向最大加速度,车架最大加速度大于视觉模块最大加速度;车架中部易产生垂向弯曲变形,和视觉模块安装位置有胶垫减振有关;轨道巡检车在直线和300 m小半径区间运行性能整体良好,其中车辆在300 m小半径曲线段内30 km·h^(-1)运行时,轮重减载率最大可达0.92,车架部位振动响应较大,为保证车载设备的安全性和避免车辆脱轨的风险,建议曲线段内检测速度控制在20 km·h^(-1)左右。
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关键词
轨道检测
轨检车
车辆系统动力学
轮轨接触刚度
kik
-
piotrowski
算法
原文传递
基于轮轨多点接触的浮置板轨道钢轨波磨安全限值分析
被引量：
2
4
作者
郑炼鑫
杨建近
+1 位作者
孙宇
朱胜阳
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第25期2590-2599,共10页
地铁线路中钢轨产生的波磨,会使轮轨相互作用恶化,危害车辆及轨道的使用寿命,进而导致养护工作量和维修费用的增加,甚至影响列车运行安全性.确定钢轨波磨安全限值并及时打磨是消除钢轨波磨危害的有效手段.为了确定浮置板轨道钢轨波磨安...
地铁线路中钢轨产生的波磨,会使轮轨相互作用恶化,危害车辆及轨道的使用寿命,进而导致养护工作量和维修费用的增加,甚至影响列车运行安全性.确定钢轨波磨安全限值并及时打磨是消除钢轨波磨危害的有效手段.为了确定浮置板轨道钢轨波磨安全限值,基于车辆-轨道耦合动力学理论建立车辆-浮置板轨道耦合动力学模型分析钢轨波磨对车辆-轨道耦合系统的动力学影响,并从车辆运行安全性、运行平稳性和车-轨动态作用性能3个方面考量,提出地铁浮置板轨道线路钢轨波磨的限值.为了更准确地描述轮轨相互作用,所建立的车辆-浮置板轨道耦合动力学模型采用了改进的Kik-Piotrowski方法以考虑轮轨多点非Hertiz接触.研究结果表明,钢轨波磨的出现会使得轮轨相互作用明显恶化,特别是波长小于75 mm的钢轨磨耗;随着钢轨波磨的波长减小、波深加大,轮轨垂向力、轮轨横向力以及脱轨系数、轮重减载率等评价指标都呈现恶化的趋势;其中轮重减载率受波长波深的影响最明显,在一定波长下,随着波深的增加,轮重减载率也最先超出安全限值.当列车运行速度为80 km/h时,波长为0.05 m左右的钢轨波磨的波深应控制在0.2 mm以下,波深为0.1 mm左右的钢轨波磨的波长应控制在30 mm以上.
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关键词
钢轨波磨
限值
车辆-轨道耦合动力学
轮轨相互作用
非Hertz多点接触
kik
-
piotrowski
方法
原文传递
题名
车轮踏面凹形磨耗对轮轨相互作用的影响研究
被引量：
21
1
作者
孙宇
朱胜阳
翟婉明
机构
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期109-116,共8页
基金
国家自然科学基金(51735012,51775453,51708457)
文摘
为了研究踏面凹形磨耗车轮的动力学行为,改进Kik-Piotrowski方法提出一种可考虑轮对摇头和轮轨多点接触的非Hertz接触模型,结合车辆—轨道耦合动力学理论计算具有实测踏面凹形磨耗车轮的CRH2高速动车组在钢轨上运行时的轮轨动态相互作用行为。计算结果表明,改进的Kik-Piotrowski方法可以很好地模拟磨耗车轮与钢轨的多点接触和非Hertz接触行为,轮轨法向力、轮轨蠕滑力以及接触斑形状都与CONTACT计算结果比较接近。对于踏面凹形磨耗的车轮,接触区域分布在车轮磨耗边缘的两个孤立位置,当接触斑从一个区域向另一区域转换时存在瞬时的两点接触。由于两点接触的过渡,接触区域在两个位置转换时造成的冲击效应并不明显。与无磨耗车轮的动力学响应对比,该类车轮踏面凹形磨耗对轮轨力的影响从总体上来说不大,对轮轨横向力的影响略大于对轮轨垂向力的影响,磨耗会增加轮轨垂向力和轮轨横向力的高频成分。
关键词
车辆-轨道耦合动力学
非Hertz接触
多点接触
踏面凹形磨耗车轮
kik
-
piotrowski
方法
Keywords
vehicle-track
coupled
dynamics
non-Hertzian
contact
multi-point
contact
tread
hollow-worn
wheel
kik
-
piotrowski
method
分类号
U211.5 [交通运输工程—道路与铁道工程]
原文传递
题名
考虑轮轨多点接触关系的车轨系统地震响应分析
2
作者
朱小杰
王浩
周智辉
茅建校
郜辉
机构
东南大学混凝土与预应力混凝土结构教育部重点实验室
中南大学土木工程学院
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期423-431,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51722804,51978155)。
文摘
为研究地震作用下轮轨多点接触关系及其对车轨系统地震响应的影响,本文基于虚拟渗透理论分析了轮轨多点接触的几何关系,采用修正的Kik-Piotrowski方法和Kalker线性理论求解轮轨接触力,并建立了地震作用下考虑轮轨多点接触关系的列车-无砟轨道系统模型;以某高速铁路为对象,研究了车轨系统的地震响应及列车的行车安全性。研究结果表明:地震作用下轮轨之间会出现2点接触情况,次接触斑对轮轨接触行为具有重要影响;轮轨多点接触关系对地震作用下的轮轴横向力和脱轨系数具有重要影响,不考虑该多点接触关系会低估列车的行车安全性;车轮抬升量对地震动强度不是特别敏感。
关键词
轮轨多点接触
车轨系统
地震响应
虚拟渗透理论
kik
-
piotrowski
方法
接触斑
无砟轨道
行车安全
Keywords
wheel-rail
multi-point
contact
vehicle-track
system
seismic
response
virtual
penetration
theory
kik
-
piotrowski
method
contact
patch
ballastless
track
running
safety
分类号
U211.5 [交通运输工程—道路与铁道工程]
U211.9
下载PDF
职称材料
题名
新型全自动轨道巡检车动力学性能
被引量：
2
3
作者
昌超
凌亮
孙宇
翟婉明
王开云
王贵东
机构
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
南京工业大学交通运输工程学院
成都轨道交通产业技术研究院有限公司
出处
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第6期194-208,共15页
基金
国家自然科学基金项目(51735012,51825504,52072317)。
文摘
为准确评估某新型全自动智能轨道巡检车的动力学性能,开展了轨道巡检车动力学数值仿真;轮轨接触采用非椭圆多点接触Kik-Piotrowski算法模拟,车辆系统建模过程中考虑悬挂力元非线性与轮轨接触几何非线性特性等因素,同时考虑车载设备参振影响;针对车轮踏面表面包裹高硬度聚氨酯的特殊结构,利用有限元软件ABAQUS建立了轮轨局部接触模型,采用Mooney-Rivlin橡胶模型模拟了聚氨酯特殊性质,计算了轮轨等效接触刚度;根据有限元计算结果修正了Kik-Piotrowski算法中的相关参数;基于Craig-Bampton模态综合法和多体动力学软件UM建立了车辆-轨道刚柔耦合模型;为验证仿真模型的准确性,开展了实车动力学试验;重点分析了直线和300 m小半径曲线,运行速度10~30 km·h^(-1)工况下巡检车的振动响应。研究结果表明:车辆正常运行时,中间视觉模块垂向最大加速度大于左侧视觉模块垂向最大加速度,横向最大加速度小于左侧视觉模块横向最大加速度,车架最大加速度大于视觉模块最大加速度;车架中部易产生垂向弯曲变形,和视觉模块安装位置有胶垫减振有关;轨道巡检车在直线和300 m小半径区间运行性能整体良好,其中车辆在300 m小半径曲线段内30 km·h^(-1)运行时,轮重减载率最大可达0.92,车架部位振动响应较大,为保证车载设备的安全性和避免车辆脱轨的风险,建议曲线段内检测速度控制在20 km·h^(-1)左右。
关键词
轨道检测
轨检车
车辆系统动力学
轮轨接触刚度
kik
-
piotrowski
算法
Keywords
track
inspection
track
inspection
vehicle
vehicle
system
dynamics
wheel-rail
contact
stiffness
kik
-
piotrowski
method
分类号
U216.3 [交通运输工程—道路与铁道工程]
原文传递
题名
基于轮轨多点接触的浮置板轨道钢轨波磨安全限值分析
被引量：
2
4
作者
郑炼鑫
杨建近
孙宇
朱胜阳
机构
深圳市地铁集团有限公司运营总部
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
出处
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第25期2590-2599,共10页
基金
国家自然科学基金(11790283)
四川省科技计划(2017GZ0088)资助
文摘
地铁线路中钢轨产生的波磨,会使轮轨相互作用恶化,危害车辆及轨道的使用寿命,进而导致养护工作量和维修费用的增加,甚至影响列车运行安全性.确定钢轨波磨安全限值并及时打磨是消除钢轨波磨危害的有效手段.为了确定浮置板轨道钢轨波磨安全限值,基于车辆-轨道耦合动力学理论建立车辆-浮置板轨道耦合动力学模型分析钢轨波磨对车辆-轨道耦合系统的动力学影响,并从车辆运行安全性、运行平稳性和车-轨动态作用性能3个方面考量,提出地铁浮置板轨道线路钢轨波磨的限值.为了更准确地描述轮轨相互作用,所建立的车辆-浮置板轨道耦合动力学模型采用了改进的Kik-Piotrowski方法以考虑轮轨多点非Hertiz接触.研究结果表明,钢轨波磨的出现会使得轮轨相互作用明显恶化,特别是波长小于75 mm的钢轨磨耗;随着钢轨波磨的波长减小、波深加大,轮轨垂向力、轮轨横向力以及脱轨系数、轮重减载率等评价指标都呈现恶化的趋势;其中轮重减载率受波长波深的影响最明显,在一定波长下,随着波深的增加,轮重减载率也最先超出安全限值.当列车运行速度为80 km/h时,波长为0.05 m左右的钢轨波磨的波深应控制在0.2 mm以下,波深为0.1 mm左右的钢轨波磨的波长应控制在30 mm以上.
关键词
钢轨波磨
限值
车辆-轨道耦合动力学
轮轨相互作用
非Hertz多点接触
kik
-
piotrowski
方法
Keywords
rail
corrugation
limiting
value
vehicle-track
coupled
dynamics
wheel/rail
interaction
non-Hertzian
multi-point
contact
kik
-
piotrowski
method
分类号
U211.5 [交通运输工程—道路与铁道工程]
U231
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
车轮踏面凹形磨耗对轮轨相互作用的影响研究
孙宇
朱胜阳
翟婉明
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
21
原文传递
2
考虑轮轨多点接触关系的车轨系统地震响应分析
朱小杰
王浩
周智辉
茅建校
郜辉
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
3
新型全自动轨道巡检车动力学性能
昌超
凌亮
孙宇
翟婉明
王开云
王贵东
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021
2
原文传递
4
基于轮轨多点接触的浮置板轨道钢轨波磨安全限值分析
郑炼鑫
杨建近
孙宇
朱胜阳
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
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