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钢轨打磨磨痕粗糙度与交叉磨痕对滚动接触疲劳损伤的影响
被引量：
2
1
作者
丁昊昊
郭帅
+3 位作者
周韶博
郭俊
刘启跃
王文健
《摩擦学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期813-820,共8页
利用砂纸在钢轨试样表面打磨出不同粗糙度等级(1、4和7μm)的单向磨痕和交叉磨痕(-45°/70°、-20°/90°和45°/70°),利用MMS-2A轮轨摩擦磨损试验机对打磨后的钢轨试样进行滚动试验并分析滚动接触疲劳损伤规...
利用砂纸在钢轨试样表面打磨出不同粗糙度等级(1、4和7μm)的单向磨痕和交叉磨痕(-45°/70°、-20°/90°和45°/70°),利用MMS-2A轮轨摩擦磨损试验机对打磨后的钢轨试样进行滚动试验并分析滚动接触疲劳损伤规律.结果表明:打磨钢轨的滚动磨损表面粗糙度和损伤均比未打磨钢轨严重,随打磨磨痕粗糙度增加,钢轨滚动磨损表面粗糙度和损伤均呈减小趋势.当打磨粗糙度为7μm时,滚动接触疲劳裂纹为枝裂纹,裂纹深度较小;随打磨粗糙度减小,枝裂纹发生贯穿连通形成网状裂纹损伤,裂纹深度增加.相较于单向打磨钢轨,交叉打磨磨痕钢轨滚动磨损表面粗糙度较低,滚动接触疲劳损伤较轻微.此外,-45°/70°和45°/70°交叉磨痕的滚动损伤比-20°/90°交叉磨痕钢轨更加轻微.
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关键词
钢轨打磨
磨痕粗糙度
交叉磨痕
滚动接触疲劳损伤
水介质
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职称材料
考虑磨耗演化的高速列车车轮型面多目标优化
被引量：
2
2
作者
周骏
刘林芽
李纪阳
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第1期51-65,共15页
高速铁路车轮的磨耗性能对于车轮型面的设计和性能评估至关重要。微小的型面变化可能会导致轮轨接触几何特性发生重大改变,合理的轮轨型面匹配能够改善轮轨磨耗,提高车辆性能和脱轨安全性。提出一种考虑磨耗演化的车轮型面优化方法。首...
高速铁路车轮的磨耗性能对于车轮型面的设计和性能评估至关重要。微小的型面变化可能会导致轮轨接触几何特性发生重大改变,合理的轮轨型面匹配能够改善轮轨磨耗,提高车辆性能和脱轨安全性。提出一种考虑磨耗演化的车轮型面优化方法。首先,通过追踪测试不同运营时期的磨耗型面,确定车轮磨耗的主要范围作为优化区域。然后,结合非均匀有理B样条(NURBS)拟合算法对车轮型面进行曲线插值拟合,构建了车轮型面的参数化模型。接着,将考虑车轮磨耗演化的预测模型引入到多目标函数中,同时引入了目标函数自适应权重调整因子,建立了车轮型面的多目标优化模型。采用拉丁超立方采样方法建立RBF代理模型进行模拟仿真计算,并利用TS-NSGA-II多目标优化算法进行车轮型面的优化设计。最后,对优化型面LMA-opt与LMA型面进行对比验证分析,包括车轮磨耗演化分析、轮轨静接触分析、轮轨动态接触分析和车辆动力学性能分析4个方面。结果表明,优化后的车轮型面磨耗得到显著改善,具备更好的静态几何接触性能和动态特性。这有助于提升车辆曲线通过性能,并在镟修周期内有效降低车轮的磨耗量和疲劳损伤,从而延长车轮使用寿命,提高车辆的可靠性和安全性。这项研究为车轮型面的优化提供了一种智能化的设计方法和参考。
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关键词
轮轨磨耗
滚动接触疲劳损伤
多目标优化
车辆动力学
代理模型
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职称材料
题名
钢轨打磨磨痕粗糙度与交叉磨痕对滚动接触疲劳损伤的影响
被引量：
2
1
作者
丁昊昊
郭帅
周韶博
郭俊
刘启跃
王文健
机构
西南交通大学牵引动力国家重点实验室摩擦学研究所
中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所
出处
《摩擦学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期813-820,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51975489)
中国博士后科学基金面上项目(2019M663548)
中央高校基本科研业务费专项资金(2682020CX29)资助。
文摘
利用砂纸在钢轨试样表面打磨出不同粗糙度等级(1、4和7μm)的单向磨痕和交叉磨痕(-45°/70°、-20°/90°和45°/70°),利用MMS-2A轮轨摩擦磨损试验机对打磨后的钢轨试样进行滚动试验并分析滚动接触疲劳损伤规律.结果表明:打磨钢轨的滚动磨损表面粗糙度和损伤均比未打磨钢轨严重,随打磨磨痕粗糙度增加,钢轨滚动磨损表面粗糙度和损伤均呈减小趋势.当打磨粗糙度为7μm时,滚动接触疲劳裂纹为枝裂纹,裂纹深度较小;随打磨粗糙度减小,枝裂纹发生贯穿连通形成网状裂纹损伤,裂纹深度增加.相较于单向打磨钢轨,交叉打磨磨痕钢轨滚动磨损表面粗糙度较低,滚动接触疲劳损伤较轻微.此外,-45°/70°和45°/70°交叉磨痕的滚动损伤比-20°/90°交叉磨痕钢轨更加轻微.
关键词
钢轨打磨
磨痕粗糙度
交叉磨痕
滚动接触疲劳损伤
水介质
Keywords
rail grinding
grinding marks roughness
cross marks
rolling contact fatigue damage
water medium
分类号
TH117.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
考虑磨耗演化的高速列车车轮型面多目标优化
被引量：
2
2
作者
周骏
刘林芽
李纪阳
机构
华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室
江西工业职业技术学院
萍乡学院
出处
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第1期51-65,共15页
基金
国家重点研发计划资助项目(2022YFB2062200)
国家自然科学基金资助项目(52272348,51968025)
+1 种基金
江西省自然科学基金重点资助项目(20192ACBL20009)
江西省交通运输厅重点项目(2022Z0003)。
文摘
高速铁路车轮的磨耗性能对于车轮型面的设计和性能评估至关重要。微小的型面变化可能会导致轮轨接触几何特性发生重大改变,合理的轮轨型面匹配能够改善轮轨磨耗,提高车辆性能和脱轨安全性。提出一种考虑磨耗演化的车轮型面优化方法。首先,通过追踪测试不同运营时期的磨耗型面,确定车轮磨耗的主要范围作为优化区域。然后,结合非均匀有理B样条(NURBS)拟合算法对车轮型面进行曲线插值拟合,构建了车轮型面的参数化模型。接着,将考虑车轮磨耗演化的预测模型引入到多目标函数中,同时引入了目标函数自适应权重调整因子,建立了车轮型面的多目标优化模型。采用拉丁超立方采样方法建立RBF代理模型进行模拟仿真计算,并利用TS-NSGA-II多目标优化算法进行车轮型面的优化设计。最后,对优化型面LMA-opt与LMA型面进行对比验证分析,包括车轮磨耗演化分析、轮轨静接触分析、轮轨动态接触分析和车辆动力学性能分析4个方面。结果表明,优化后的车轮型面磨耗得到显著改善,具备更好的静态几何接触性能和动态特性。这有助于提升车辆曲线通过性能,并在镟修周期内有效降低车轮的磨耗量和疲劳损伤,从而延长车轮使用寿命,提高车辆的可靠性和安全性。这项研究为车轮型面的优化提供了一种智能化的设计方法和参考。
关键词
轮轨磨耗
滚动接触疲劳损伤
多目标优化
车辆动力学
代理模型
Keywords
wheel-rail wear
RCF damage
multi-objective optimization
vehicle dynamics
surrogate model
分类号
U270.33 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
钢轨打磨磨痕粗糙度与交叉磨痕对滚动接触疲劳损伤的影响
丁昊昊
郭帅
周韶博
郭俊
刘启跃
王文健
《摩擦学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
考虑磨耗演化的高速列车车轮型面多目标优化
周骏
刘林芽
李纪阳
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025
2
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职称材料
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