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题名摩擦因数对小半径曲线轮轨接触应力的影响
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作者
曾志平
唐杰
吴达
李平
冯宁
李沛成
田春雨
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机构
中南大学土木工程学院
重载铁路工程结构教育部重点实验室(中南大学)
广州地铁设计研究院股份有限公司
中铁工程设计咨询集团有限公司
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出处
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第7期2789-2799,共11页
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基金
中国中铁股份有限公司科技研究开发计划项目(2022-重大-14)。
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文摘
为研究摩擦因数对小半径曲线轮轨接触应力以及接触斑面积的影响规律,基于SIMPACK动力学软件,分别设置内轨和外轨的摩擦因数为0.2、0.3、0.4并组合成9种不同的工况,计算内轨和外轨在半径为350 m的圆曲线线路中的最大法向、纵向和切向应力与对应的接触斑面积。研究结果表明;1)内轨应力集中于钢轨中心偏右的轨面区域,外轨应力集中于轨角区域;2)外轨法向应力约为内轨法向应力的1.28倍,外轨纵向和切向应力分布以拉力产生的负应力为主导,接触区域部分受拉、部分受压,产生蠕滑现象,导致侧磨;3)内轨和外轨的法向、切向应力变化与摩擦因数呈线性关系,纵向应力与摩擦因数具有非线性特征;4)摩擦因数的取值对法向接触斑面积无明显影响,当摩擦因数分别在0.2~0.3、0.3~0.4范围内时,内轨和外轨的纵向、切向接触斑面积变化更加显著。研究成果可为进一步揭示轮轨接触疲劳磨耗等问题提供参考依据。
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关键词
轮轨接触
三向应力
接触斑面积
摩擦因数
小半径曲线
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Keywords
wheel-rail contact
three-dimensional stress
contact patch area
friction coefficient
small-radius curve
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分类号
U211.5
[交通运输工程—道路与铁道工程]
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