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轮轨滚动接触疲劳问题研究的最新进展 被引量:94
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作者 金学松 沈志云 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期92-108,共17页
由于轮轨之间的剧烈作用 ,轮轨滚动接触疲劳的破坏现象是非常严重的。这是至今尚未得到根本解决的难题 ,而且有些破坏机理尚不清楚。轮轨接触表面的疲劳破坏不仅使铁路运营成本增大 ,而且直接危害列车的行车安全。本文详细综述了轮轨滚... 由于轮轨之间的剧烈作用 ,轮轨滚动接触疲劳的破坏现象是非常严重的。这是至今尚未得到根本解决的难题 ,而且有些破坏机理尚不清楚。轮轨接触表面的疲劳破坏不仅使铁路运营成本增大 ,而且直接危害列车的行车安全。本文详细综述了轮轨滚动接触疲劳问题在近 10年的研究进展情况 ,其中包括三维弹塑性滚动接触理论模型和数值方法、轮轨滚动接触疲劳破坏的各种因素数值分析方法和试验方法 ,以及轮轨新材料研究进展 ,涉及到近 10年来国内外发表的 10 0多篇重要文献 。 展开更多
关键词 铁路车辆 轮轨 滚动接触 疲劳
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轮轨滚动接触疲劳现象分析 被引量:51
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作者 金学松 张继业 +1 位作者 温泽峰 李芾 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期250-257,共8页
论述轮轨滚动接触疲劳破坏的几种典型现象 ,定性地分析它们的起因和发展过程。介绍我国部分铁路现场轮轨接解表面的疲劳破坏调查情况 ,给出由非赫兹滚动接触理论分析计算的我国铁路轮轨接触表面作用力分布情况。计算结果表明我国铁路轮... 论述轮轨滚动接触疲劳破坏的几种典型现象 ,定性地分析它们的起因和发展过程。介绍我国部分铁路现场轮轨接解表面的疲劳破坏调查情况 ,给出由非赫兹滚动接触理论分析计算的我国铁路轮轨接触表面作用力分布情况。计算结果表明我国铁路轮轨接触表面疲劳现象如此严重的主要原因之一是轮轨型面不配匹和轨底坡设置不合理。 展开更多
关键词 机车 车辆 轮轨 塑性变形 滚动接触疲劳
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轮轨关系研究中的力学问题 被引量:52
3
作者 金学松 张雪珊 +2 位作者 张剑 孙丽萍 王生武 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期408-418,共11页
简单论述世界铁路发展状况和铁路交通运输的优越性。详细论述轮轨关系的研究问题,其研究包含轮轨滚动接触作用和稳定性问题、轮轨粘着和强度、接触表面磨损和滚动接触疲劳破坏、轮轨噪声、轮轨蠕滑率力理论和轮轨三维弹塑性滚动接触问... 简单论述世界铁路发展状况和铁路交通运输的优越性。详细论述轮轨关系的研究问题,其研究包含轮轨滚动接触作用和稳定性问题、轮轨粘着和强度、接触表面磨损和滚动接触疲劳破坏、轮轨噪声、轮轨蠕滑率力理论和轮轨三维弹塑性滚动接触问题。在这些问题研究中,蕴涵十分复杂的力学和强度问题。文中就这方面的研究现状和存在问题以及问题研究的难点进行讨论,并分析今后可能的研究方向。 展开更多
关键词 轮轨系统 滚动接触 力学 脱轨 粘着 滚动接触疲劳 波浪形磨损 噪声
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世界铁路发展状况及其关键力学问题 全国结构工程学术会议特邀报告 被引量:27
4
作者 金学松 温泽峰 +3 位作者 张卫华 曾京 周仲荣 刘启跃 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2004年第S1期90-104,共15页
论述了世界部分发达国家和我国铁路发展情况、铁路运输的优点及其在经济建设中所发挥的作用。介绍了世界发达国家和我国铁路发展历史和未来轨道交通发展方向。详细讨论了现有铁路运输存在的问题和未来高速铁路亟待解决的关键力学问题。... 论述了世界部分发达国家和我国铁路发展情况、铁路运输的优点及其在经济建设中所发挥的作用。介绍了世界发达国家和我国铁路发展历史和未来轨道交通发展方向。详细讨论了现有铁路运输存在的问题和未来高速铁路亟待解决的关键力学问题。它们主要是:(1)弓网/列车/轨道(桥梁)大系统耦合动力学; (2)车辆结构强度和可靠度问题;(3)轮轨关系(脱轨、粘着、滚动接触疲劳和波浪形磨损、轮轨噪声);(4)高速列车弓网动力学和高速受流条件下摩擦磨损;(5)轨道结构关键力学和严酷环境下轨道工程破坏问题。这些问题直接危及到行车的安全和运行品质.并提出今后解决这些问题的主要方向。 展开更多
关键词 高速铁路 安全 轮轨滚动接触 轨道 弓网系统力学
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轮轨接触力学研究的最新进展 被引量:18
5
作者 沈志云 张卫华 +2 位作者 金学松 曾京 张立民 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期1-14,共14页
本文论述了西南交通大学牵引动力国家重点实验室近几年来在轮轨接触力学及其应用研究方面的最新研究成果 ,其中包括Kalker三维弹性体非Hertz滚动接触理论的全尺寸模型试验验证、高速动态轮轨蠕滑力的试验研究、基于理论和数值方法的轮... 本文论述了西南交通大学牵引动力国家重点实验室近几年来在轮轨接触力学及其应用研究方面的最新研究成果 ,其中包括Kalker三维弹性体非Hertz滚动接触理论的全尺寸模型试验验证、高速动态轮轨蠕滑力的试验研究、基于理论和数值方法的轮轨接触表面粗糙度和污染影响的分析、高速粘着和脱轨试验研究及其机理分析 ,对钢轨的波磨现象也作了论述 ,并提出了今后的研究方向。 展开更多
关键词 轮轨接触力学 研究进展 铁路 滚动接触 蠕滑率 粘着 脱轨 波浪型磨损
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三种高速轮对型面的性能比较 被引量:24
6
作者 张剑 肖新标 +1 位作者 王玉艳 金学松 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期23-31,共9页
为分析我国轮轨技术条件下LMa、S1002和XP55高速轮对型面特性,进行了稳态轮轨非赫兹滚动接触计算和车辆-轨道系统耦合动力学计算。非赫兹滚动接触计算表明:LMa型面轮对接触斑面积大,压力平坦,接触应力、轮轨接触面滑动量和摩擦功较小;S1... 为分析我国轮轨技术条件下LMa、S1002和XP55高速轮对型面特性,进行了稳态轮轨非赫兹滚动接触计算和车辆-轨道系统耦合动力学计算。非赫兹滚动接触计算表明:LMa型面轮对接触斑面积大,压力平坦,接触应力、轮轨接触面滑动量和摩擦功较小;S1002型面在轮对小幅横移时接触斑面积最大,但随轮对横移量增大迅速减小,接触斑压力起伏较大,接触应力、滑动量和摩擦功最大;XP55型面接触斑面积小,接触斑压力、接触应力、接触斑滑动量和摩擦功高。车辆-轨道耦合动力学仿真表明:LMa型面的车辆蛇形运动临界速度最高,S1002型面最低;LMa型面曲线通过性能最优;轨道随机不平顺激励下,S1002型面轮对横向晃动最大,S1002、XP55型面可出现轮缘接触现象;3种型面与钢轨形成的接触区域均很狭窄;XP55型面动态脱轨系数瞬态值较高。结果表明,S1002型面不适用于我国1 353 mm轮对内侧距,XP55型面性能欠佳,LMa型面最好。 展开更多
关键词 轮轨型面 轮轨接触几何 滚动接触 车辆-轨道动力学
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不同摩擦系数条件下的轮轨滚动接触特性分析 被引量:26
7
作者 肖乾 王成国 +1 位作者 周新建 卢勇 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期66-71,共6页
以直径为860 mm的LMA踏面轮对和60 kg.m-1钢轨为例,采用有限元软件ABAQUS建立三维轮轨滚动接触有限元模型,利用集群逻辑结构的并行计算平台求解该模型,并对不同摩擦系数下轮轨滚动接触特性进行分析。研究表明:摩擦系数对接触斑面积、接... 以直径为860 mm的LMA踏面轮对和60 kg.m-1钢轨为例,采用有限元软件ABAQUS建立三维轮轨滚动接触有限元模型,利用集群逻辑结构的并行计算平台求解该模型,并对不同摩擦系数下轮轨滚动接触特性进行分析。研究表明:摩擦系数对接触斑面积、接触区Mises应力值和法向接触应力影响不大;随着摩擦系数的增大,接触斑黏着区面积增加,接触区内横向和垂向剪应力增大且位置向接触区表面靠近;在相同牵引力矩作用下,随着摩擦系数的增加,轮轨纵向剪应力明显增大;接触斑内摩擦力矢量的纵向分量也随之增大,轮轨摩擦力及其绕原点合力矩的纵向分量也变化明显,最大增幅超过30%,自旋力矩值也随之增大且其中心点在接触斑内沿牵引方向前移。 展开更多
关键词 轮轨滚动接触 摩擦系数 法向特性 切向特性 并行计算
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高速车辆轮轨接触几何关系及车轮磨耗疲劳研究 被引量:24
8
作者 吴娜 曾京 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期80-87,共8页
将我国高速铁路常用车轮的原始型面(S1002CN,LMA和XP55)及运行20万km后的磨耗型面(S1002CN_20,LMA_20和XP55_20)分别与CHN60钢轨进行匹配,分析轮对内侧距和摇头角的变化对轮轨接触几何关系的影响规律。在此基础上,采用Archard磨耗模型... 将我国高速铁路常用车轮的原始型面(S1002CN,LMA和XP55)及运行20万km后的磨耗型面(S1002CN_20,LMA_20和XP55_20)分别与CHN60钢轨进行匹配,分析轮对内侧距和摇头角的变化对轮轨接触几何关系的影响规律。在此基础上,采用Archard磨耗模型和滚动接触疲劳模型并结合车辆动力学模型,建立车轮磨耗疲劳预测模型,对不同型面车轮的磨耗和滚动接触疲劳进行研究和预测。结果表明:S1002CN型面车轮的轮轨接触几何关系对车轮磨耗、轮对内侧距和摇头角的变化最为敏感,该型面车轮的最大磨耗深度最大且范围最广;XP55型面车轮的磨耗范围最小,LMA型面车轮的最大磨耗深度最小;XP55型面车轮的轮轨接触应力较大,经过曲线线路时易发生高周疲劳现象,但这种现象在车轮磨耗后消失;S1002CN和LMA型面车轮的轮轨接触应力较小,但在车轮磨耗后轮轨的接触应力明显增大,易发生高周疲劳。 展开更多
关键词 高速轮轨关系 车轮型面 轮轨接触几何 轮对内侧距 摇头角 车轮磨耗 滚动接触疲劳
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钢轨磨耗演变预测模型研究 被引量:23
9
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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变摩擦系数条件下的轮轨滚动接触特性分析 被引量:23
10
作者 肖乾 林凤涛 +1 位作者 王成国 车宇翔 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期24-28,共5页
采用mixed Lagrangian/Eulerian方法建立轮轨滚动接触有限元模型,在轮轨间使用与滑动速度相关的变摩擦系数定义切向接触属性,改变轮对角速度定义轮轨接触不同工况。在轮轨蠕滑工况下,通过对比取常系数摩擦系数和变摩擦系数的计算结果发... 采用mixed Lagrangian/Eulerian方法建立轮轨滚动接触有限元模型,在轮轨间使用与滑动速度相关的变摩擦系数定义切向接触属性,改变轮对角速度定义轮轨接触不同工况。在轮轨蠕滑工况下,通过对比取常系数摩擦系数和变摩擦系数的计算结果发现:变摩擦系数对轮轨滚动接触最大接触应力和接触斑面积影响较小;但是对轮轨接触斑内最大Mises应力、最大纵向切应力、最大横向切应力和蠕滑力影响较大,特别是对最大纵向切应力和蠕滑力影响幅度近20%;对轮轨滚动接触蠕滑力矢量分布的影响也应值得注意。不同工况时轮轨蠕滑率不同,变摩擦系数条件下的轮轨蠕滑力和剪切应力随蠕滑率增大而增大,当轮轨间出现完全滑动时,轮轨蠕滑力达到极限。 展开更多
关键词 变摩擦系数 轮轨滚动接触 MIXED Lagrangian/Eulerian方法 黏着蠕滑
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地铁车轮磨耗对轮轨接触特性及动力学性能的影响 被引量:22
11
作者 陆文教 陶功权 +3 位作者 王鹏 付青云 关庆华 温泽峰 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期222-231,共10页
对某地铁线路轮轨磨耗进行测试,分析实测型面与CN60钢轨匹配的轮轨接触几何关系,并利用Kalker三维弹性体非赫兹滚动接触理论对轮轨接触力学特性进行分析。利用UM多体动力学软件建立某B型地铁车辆动力学仿真模型,分析轮轨磨耗对车辆动力... 对某地铁线路轮轨磨耗进行测试,分析实测型面与CN60钢轨匹配的轮轨接触几何关系,并利用Kalker三维弹性体非赫兹滚动接触理论对轮轨接触力学特性进行分析。利用UM多体动力学软件建立某B型地铁车辆动力学仿真模型,分析轮轨磨耗对车辆动力学性能及轮轨接触损伤特性的影响。结果表明:该线路车轮踏面磨耗较均匀,存在明显轮缘磨耗现象。不同运行里程下实测车轮踏面外形基本相似,导致车轮磨耗对轮轨接触几何关系、轮轨接触力学特性及车辆动力学性能的影响较小。实测轮轨匹配下的动力学性能略有下降。随着运行里程增大磨耗指数变化不大,表明车轮磨耗稳定。车轮磨耗后表面疲劳指数大于标准型面,出现滚动接触疲劳的可能性增大。 展开更多
关键词 车轮磨耗 轮轨接触 动力学仿真 磨耗指数 滚动接触疲劳
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钢轨波浪形磨损研究 被引量:21
12
作者 温泽峰 金学松 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期136-138,共3页
关键词 钢轨波浪形磨损 轮轨滚动接触 动力学 有限元 非稳态 塑性变形 棘轮效应 冲击
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钢轨滚动接触疲劳研究 被引量:16
13
作者 张伟 郭俊 刘启跃 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期195-199,203,共6页
介绍了滚动接触疲劳裂纹的萌生及扩展的形成机理、钢轨滚动接触疲劳的破坏分类、影响因素,从钢轨新材料的开发、轮轨接触几何型面的优化和铁路工况的改善等几个方面提出了减缓钢轨滚动接触疲劳的措施。
关键词 钢轨 轮轨接触 滚动接触疲劳 疲劳裂纹萌生
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基于CRH5型高速动车组车辆的轮对动态特性与等效锥度关系初探 被引量:18
14
作者 张剑 金学松 +1 位作者 孙丽萍 张军 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期20-27,共8页
为探索轨道随机不平顺激扰条件下高速轮对动力学特性与其等效锥度的关系,采用CRH5型动车组车辆悬挂参数进行车辆动力学计算,分析车轮踏面锥度对车辆平稳性的影响,研究过大的轮对滚动圆半径差能否使车辆在高速通过大半径曲线时发生蛇行现... 为探索轨道随机不平顺激扰条件下高速轮对动力学特性与其等效锥度的关系,采用CRH5型动车组车辆悬挂参数进行车辆动力学计算,分析车轮踏面锥度对车辆平稳性的影响,研究过大的轮对滚动圆半径差能否使车辆在高速通过大半径曲线时发生蛇行现象,并利用LMA型面分析等效锥度与轮对动态横移及轮对恢复对中能力的关系。结果表明:过低的踏面锥度不仅会使轮对动态横移量增大,无益于临界速度的提高,反而会削弱轮对恢复对中能力;合理的踏面锥度应该与轨底坡相匹配,等于或略大于轨底坡。过大的轮对滚动圆半径差可能会激发轮对蛇行。因此,高速轮对等效锥度应兼顾轮对动态横移与恢复对中能力,以确保轮对动态特性的稳定。 展开更多
关键词 等效锥度 车轮型面 轮轨滚动接触 车辆动力学
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车轮型面动态高速曲线通过性比较 被引量:14
15
作者 张剑 孙丽萍 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期6-11,共6页
为了有效选择高速车轮型面,通过车辆轨道系统动力学仿真得到轮对高速通过曲线的运动状态,利用运动状态参量进行三维轮轨接触几何特性与蠕滑率计算,用Contact程序进行轮轨非赫兹滚动接触计算,分析了LMa、S1002和XP55车轮型面高速曲... 为了有效选择高速车轮型面,通过车辆轨道系统动力学仿真得到轮对高速通过曲线的运动状态,利用运动状态参量进行三维轮轨接触几何特性与蠕滑率计算,用Contact程序进行轮轨非赫兹滚动接触计算,分析了LMa、S1002和XP55车轮型面高速曲线通过匹配特点。分析结果表明:LMa和XP55型面轮对运动参数曲线平滑,S1002型面出现大幅度波动,并产生蛇行运动;当轮对横移量为3.0~3.5mm时,S1002型面轮轨接触点对产生约11mm跳跃,正好处于钢轨型面R300、R80mm圆弧过渡区;S1002型面接触斑基本处于滑动状态,LMa型面接触应力最小,XP55型面接触应力最大。可见S1002型面与中国60kg·m^-1钢轨不匹配,LMa型面匹配效果最理想,XP55型面匹配相对较好。 展开更多
关键词 车辆工程 轮轨型面 滚动接触 轮轨关系 车辆轨道动力学
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基于ALE有限元的轮轨稳态滚动接触分析 被引量:14
16
作者 常崇义 王成国 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期87-93,共7页
基于Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE)有限元方法建立稳态轮轨滚动接触的三维有限元模型。该模型用接触面上相对滑移速度定义轮轨滚动接触的黏着和蠕滑条件,并在虚功率方程中通过Lagrange乘子法引入接触界面上无切向滑移约束,更好... 基于Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE)有限元方法建立稳态轮轨滚动接触的三维有限元模型。该模型用接触面上相对滑移速度定义轮轨滚动接触的黏着和蠕滑条件,并在虚功率方程中通过Lagrange乘子法引入接触界面上无切向滑移约束,更好地计算分析接触斑的黏着特性。该模型不但可以考虑材料、几何和接触非线性问题,还可以考虑车轮滚动速度、轮轨的实际几何形态以及惯性力的影响,并能分析接触斑的接触应力和相对滑移速度的分布情况。用该模型对单轮对在轨道上稳态滚动时的接触状态分析表明:基于该模型计算得到的轮轨滚动接触的接触斑形态和Hertz理论的椭圆假设有较大差别;通过相对滑移速度来描述接触斑滑动和黏着状态,更有利于描述轮轨的相互作用;明显观察到接触斑里的摩擦力分布和相对滑移速度的自旋效应;接触斑里摩擦力的旋转分布对轮轨系统的振动、轮轨的黏着和磨损的产生有较大影响。 展开更多
关键词 轮轨滚动接触 稳态运动 ALE 有限元 LAGRANGE乘子
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地铁车辆轮轨型面匹配分析 被引量:13
17
作者 张剑 宋慧玲 +1 位作者 王生武 金学松 《大连交通大学学报》 CAS 2012年第5期1-6,共6页
为了分析地铁车辆常用的LM型踏面、内侧距1 358 mm和1 360 mm的S1002型车轮踏面分别与60 kg/m钢轨匹配特性,进行了轮轨接触几何、非赫兹滚动接触、车辆轨道耦合动力学计算.轮轨接触分析表明,LM轮轨接触点能够均匀分布于钢轨型面,轮对等... 为了分析地铁车辆常用的LM型踏面、内侧距1 358 mm和1 360 mm的S1002型车轮踏面分别与60 kg/m钢轨匹配特性,进行了轮轨接触几何、非赫兹滚动接触、车辆轨道耦合动力学计算.轮轨接触分析表明,LM轮轨接触点能够均匀分布于钢轨型面,轮对等效锥度随轮对横移呈增大关系,接触斑面积偏小、最大等效接触应力偏大、磨耗功最小;S1002踏面的两种匹配轮轨接触点均发生跳跃,等效锥度轮对小幅横移时并不是递增关系,接触斑面积大、接触应力低、磨耗功较高.车辆轨道耦合动力学分析表明,3种匹配的临界速度差别不大,LM踏面曲线通过性能略好于其它二者.因此,LM踏面与60 kg/m钢轨的接触状态较好. 展开更多
关键词 轮轨型面 轮轨接触几何 滚动接触 车辆轨道动力学
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钢轨打磨处理对轮轨型面匹配及轨道振动响应特征影响 被引量:12
18
作者 肖乾 高雪山 昌超 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期125-133,共9页
为研究不同钢轨打磨处理和轮轨型面匹配对轨道结构振动特性影响,以国内某型号动车组和CRTSⅢ无砟轨道板为对象,基于车辆-无砟轨道-路基耦合系统动力学,借助于Ansys和UM软件建立动力学模型,分析不同速度下轮轨型面匹配对轨道板振动特性... 为研究不同钢轨打磨处理和轮轨型面匹配对轨道结构振动特性影响,以国内某型号动车组和CRTSⅢ无砟轨道板为对象,基于车辆-无砟轨道-路基耦合系统动力学,借助于Ansys和UM软件建立动力学模型,分析不同速度下轮轨型面匹配对轨道板振动特性的影响。结果表明:轮轨型面磨耗会对接触特性产生显著影响,从单点接触变为多点接触,等效锥度和接触角增大,同时对轨道板结构的振动特性产生不同程度的影响。通过对钢轨进行打磨,可有效改善轮轨接触特性,轨道板的振动位移与加速度峰值下降,为打磨目标型面的后续改进提供指导。 展开更多
关键词 钢轨打磨 轮轨型面匹配 车辆-轨道动力学 轮轨滚动接触 车辆系统动力学
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不同轮轨冲角下高速轮轨稳态滚动接触的蠕滑特性 被引量:13
19
作者 肖乾 徐红霞 +1 位作者 成棣 张海 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期60-66,共7页
在分析轮轨接触蠕滑机理的基础上,利用有限元软件ABAQUS,采用mixed Lagrangian/Eulerian方法建立三维轮轨稳态滚动接触模型,研究直线线路上轮轨冲角对高速列车轮轨滚动接触面间蠕滑力和蠕滑率的影响。结果表明:车轮接触斑内的纵向蠕滑... 在分析轮轨接触蠕滑机理的基础上,利用有限元软件ABAQUS,采用mixed Lagrangian/Eulerian方法建立三维轮轨稳态滚动接触模型,研究直线线路上轮轨冲角对高速列车轮轨滚动接触面间蠕滑力和蠕滑率的影响。结果表明:车轮接触斑内的纵向蠕滑力随着轮轨冲角的增大而逐渐减小,其最大值与最小值相差约9.67%,因此轮轨冲角的增大会降低列车的牵引性能;横向蠕滑力随着轮轨冲角的增大而增大,轮轨冲角为6mrad时的横向蠕滑力是其为0mrad时的7.3倍左右;在横向蠕滑力和纵向蠕滑力的相互作用下接触斑内存在小自旋蠕滑;轮轨冲角对纵向蠕滑率几乎没有影响,但对横向蠕滑率有较大的影响,不同冲角时最大横向蠕滑率值相差约16.5%。 展开更多
关键词 高速轮轨关系 轮轨冲角 稳态滚动接触 蠕滑特性 蠕滑力 蠕滑率
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考虑轨道几何不平顺的钢轨裂纹萌生与磨耗共存预测 被引量:12
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作者 周宇 黄旭炜 +1 位作者 王树国 王璞 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1600-1608,共9页
在钢轨裂纹萌生和磨耗发展共存预测方法的基础上,考虑了轨道几何不平顺对轮轨接触位置分布、磨耗和疲劳损伤的影响,引入轮轨接触点在钢轨上的分布概率,分散了钢轨的磨耗和疲劳累积.分析结果表明:考虑轨道几何不平顺的情况下,轮轨接触点... 在钢轨裂纹萌生和磨耗发展共存预测方法的基础上,考虑了轨道几何不平顺对轮轨接触位置分布、磨耗和疲劳损伤的影响,引入轮轨接触点在钢轨上的分布概率,分散了钢轨的磨耗和疲劳累积.分析结果表明:考虑轨道几何不平顺的情况下,轮轨接触点的分布范围和概率随着磨耗和型面变化而变化,钢轨表面磨耗和内部疲劳损伤分布范围均加宽,而损伤速率降低.预测得到800 m曲线半径外轨在裂纹萌生前的平均磨耗发展率为3.813 1μm·万次^-1,相较未考虑不平顺的结果降低了15.92%.裂纹萌生寿命预测结果为318 292次,相较未考虑不平顺的预测结果增大了14.66%.裂纹萌生点的位置比未考虑不平顺时略远离钢轨中心. 展开更多
关键词 钢轨 轮轨接触 滚动接触疲劳 磨耗 轨道几何不平顺
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