轮径差对道岔区轮轨接触几何和车辆过岔走行性能的影响 被引量：19

1

作者 陈嵘 陈嘉胤 +2 位作者 王平 高原 徐井芒 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期123-130,共8页

高速列车车轮磨耗或加工误差引起不同车轮名义滚动圆半径偏差,在道岔区固有结构不平顺作用下,轮径差加剧轮轨系统动力性能。为揭示轮径差对高速道岔区车辆走行性能的影响,以某型高速动车组和客运专线12号道岔为主要研究对象,在综合考虑... 高速列车车轮磨耗或加工误差引起不同车轮名义滚动圆半径偏差,在道岔区固有结构不平顺作用下,轮径差加剧轮轨系统动力性能。为揭示轮径差对高速道岔区车辆走行性能的影响,以某型高速动车组和客运专线12号道岔为主要研究对象,在综合考虑不同轮径差对岔区轮轨接触几何关系影响的基础上,建立了高速车辆-道岔耦合动力学模型,系统分析了高速车辆存在不同类型和幅值轮径差时通过道岔的稳定性、安全性和平稳性。结果表明,轮径差使轮载过渡位置提前;小轮径车轮位于尖轨侧时,轮对侧滚角增大,道岔固有横向结构不平顺变化剧烈。等值同相轮径差显著恶化车辆过岔走行性能,等值同相轮径差达2mm时,轮轨横向力和脱轨系数快速增大,车辆过岔易发生失稳,平稳性指标达到峰值。建议将同相分布同轴轮径差2 mm或反相分布同轴轮径差3mm作为运用限度,将同轴轮径差1.5mm作为一、二级检修限度。 展开更多

关键词 轮径差 高速铁路 道岔 轮轨接触几何 走行性能

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轮轨接触几何关系在道岔系统动力学中的应用 被引量：28

2

作者 任尊松 翟婉明 王其昌 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期11-15,共5页

道岔与一般正线的区别就在于它多变的轮轨接触几何关系、复杂的轨线布置以及走行线路的转换。以一般线路轮对踏面与钢轨轨头接触关系为基础 ,考虑转辙器区尖轨与基本轨之间、翼轨与心轨、主轨与护轨以及心轨之间的空间结构和平面布置 ,... 道岔与一般正线的区别就在于它多变的轮轨接触几何关系、复杂的轨线布置以及走行线路的转换。以一般线路轮对踏面与钢轨轨头接触关系为基础 ,考虑转辙器区尖轨与基本轨之间、翼轨与心轨、主轨与护轨以及心轨之间的空间结构和平面布置 ,本文模拟计算了转辙器区和辙叉区轮对与相应轨线的接触与冲击情况 ,得到了较为准确的尖轨与护轨横向冲击力。 展开更多

关键词 轮轨接触几何关系 道岔系统 动力学 模拟 响应

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高速列车轮轨接触几何参数对轮轨磨耗的影响研究 被引量：15

3

作者 杨广雪 赵方伟 +2 位作者 李秋泽 梁云 林国进 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期50-56,共7页

为研究高速列车轮轨接触几何参数对轮轨磨耗的影响,选取修正的Elkins磨耗指数方法计算轮轨间的磨耗指数,采用ANSYS和SIMPACK联合仿真的方法,将轮对、转向架构架和车体逐步进行弹性化处理,建立全弹性的车辆系统动力学模型,基于此模型进... 为研究高速列车轮轨接触几何参数对轮轨磨耗的影响,选取修正的Elkins磨耗指数方法计算轮轨间的磨耗指数,采用ANSYS和SIMPACK联合仿真的方法,将轮对、转向架构架和车体逐步进行弹性化处理,建立全弹性的车辆系统动力学模型,基于此模型进行数值计算,从时域、有效值、最大值3个方面,结合速度因素,分析摩擦系数、轮对内侧距和轨底坡对轮轨磨耗的影响。结果表明,在相同速度下,摩擦系数越小,轮轨磨耗越严重,随着摩擦系数的增大,轮轨磨耗趋于平稳;随着轮对内侧距的增大,磨耗指数整体呈增大趋势,但轮对内侧距对轮轨磨耗的影响较小;当轨底坡的值取为1/40～1/20时,轮轨磨耗较小;在相同轮轨接触几何参数下,列车运行速度的提高加剧了轮轨间的磨耗。 展开更多

关键词 高速列车 全弹性 系统动力学 轮轨接触几何参数 轮轨磨耗

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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

4

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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车轮廓形的演变对道岔区轮轨接触几何的影响 被引量：5

5

作者 钱瑶 王平 +3 位作者 赵思琪 徐井芒 方嘉晟 王树国 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期107-115,共9页

考虑道岔区变截面廓形特点的法向切割法,以轨面宽度作为轮轨接触的最大范围,采用最小距离判定原则,基于先验经验的窗口放缩搜索法,准确而快速地寻找到不同横移和摇头角下车轮与岔区钢轨接触时的轮轨接触点。为研究车轮型面的演变对道岔... 考虑道岔区变截面廓形特点的法向切割法,以轨面宽度作为轮轨接触的最大范围,采用最小距离判定原则,基于先验经验的窗口放缩搜索法,准确而快速地寻找到不同横移和摇头角下车轮与岔区钢轨接触时的轮轨接触点。为研究车轮型面的演变对道岔区轮轨接触几何关系的影响,运用法向切割模型及Matlab软件,计算18号道岔转辙器区钢轨廓形与不同服役段的车轮型面匹配时的轮轨接触点对分布、结构不平顺、滚动圆半径差和侧滚角。研究结果表明:随着车轮磨耗的加深,轮轨接触点不断向外侧偏移,轮载过渡位置不断向后偏移,滚动圆半径差为零的点不断向右侧偏移,侧滚角逐渐减小,最终影响列车运行平稳性和安全性。 展开更多

关键词 法向切割法 轮轨接触几何 平稳性 安全性

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一种轮轨接触几何算法 被引量：8

6

作者 王珏 李治 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期132-137,共6页

提出并实现一种轮轨接触几何算法,可以检测铁道车辆系统动力学仿真在线计算时轮对与钢轨的刚性单接触斑、多接触斑和跳离情形.所得刚性接触斑可以为Hertz理论提供刚性穿透量和曲率,为非Hertz理论提供接触区域的法向间隙,为动力学仿真提... 提出并实现一种轮轨接触几何算法,可以检测铁道车辆系统动力学仿真在线计算时轮对与钢轨的刚性单接触斑、多接触斑和跳离情形.所得刚性接触斑可以为Hertz理论提供刚性穿透量和曲率,为非Hertz理论提供接触区域的法向间隙,为动力学仿真提供接触中心位置和法向方向.轮对与钢轨的计算机三维图形显示表明该算法是有效的.该算法已用于开发空间耦合的铁道车辆系统动力学仿真软件. 展开更多

关键词 铁道车辆 系统动力学仿真 轮轨接触几何算法 轮对 钢轨 刚性接触斑 Hertz理论

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几何不平顺对道岔区轮轨接触几何关系的影响 被引量：15

7

作者 全顺喜 《铁道标准设计》 北大核心 2013年第3期17-22,共6页

利用三次样条插值对道岔区各控制断面的轮廓进行了拟合,并实现了对任意非控制断面轮廓的插值,在此基础上运用区间线路轮轨几何关系的基本原理,编制了道岔区轮轨接触几何子程序。运用该程序分析了车轮沿道岔方向前进时轮对的摇头角以及... 利用三次样条插值对道岔区各控制断面的轮廓进行了拟合,并实现了对任意非控制断面轮廓的插值,在此基础上运用区间线路轮轨几何关系的基本原理,编制了道岔区轮轨接触几何子程序。运用该程序分析了车轮沿道岔方向前进时轮对的摇头角以及道岔区轨道的方向、轨距、水平等几何不平顺对轮轨接触关系的影响。结果表明:即使不存在几何不平顺,道岔区内轮轨几何关系也会发生变化,而方向、水平不平顺可能会使道岔的结构不平顺进一步扩大,合适的轨距加宽能改善道岔的结构不平顺。 展开更多

关键词 几何不平顺 道岔 结构不平顺 轮轨接触几何关系

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60 kg/m钢轨和60N钢轨轮轨接触几何关系对比分析 被引量：10

8

作者 全顺喜 《铁道标准设计》 北大核心 2017年第6期38-43,共6页

为揭示我国新研究设计的60N钢轨的轮轨接触几何关系,运用常用的迹线法,以LM型和LMA型车轮踏面为例,对60 kg/m钢轨(简称60钢轨)和60N钢轨轮轨接触几何关系及其对轨底坡和轮对摇头的适应性进行详细研究。结果表明:相比60钢轨,60N钢轨与LM... 为揭示我国新研究设计的60N钢轨的轮轨接触几何关系,运用常用的迹线法,以LM型和LMA型车轮踏面为例,对60 kg/m钢轨(简称60钢轨)和60N钢轨轮轨接触几何关系及其对轨底坡和轮对摇头的适应性进行详细研究。结果表明:相比60钢轨,60N钢轨与LM型和LMA型踏面匹配时,轮轨接触点在钢轨上位于钢轨中心位置附近,同时不会在钢轨轨距角附近出现轮轨接触,且在发生轮缘接触前,60N钢轨相比60钢轨对应的等效锥度随着轮对横移量变化很小,说明60N钢轨有效的改善了轮轨接触几何关系;同60钢轨,60N钢轨对于LM型车轮踏面,当轨底坡为1/20时匹配更佳,对于LMA型车轮踏面,当轨底坡为1/40时匹配更佳,而摇头角对60钢轨和60N钢轨的影响基本一致。 展开更多

关键词 60N钢轨 轨头轮廓 车轮踏面 轮轨接触几何关系

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轮轨接触几何关系对比分析 被引量：9

9

作者 邢璐璐 董孝卿 付政波 《铁道建筑》 北大核心 2018年第5期111-116,共6页

采用Kalker CONTACT方法计算轮轨接触几何特性,分析对比了LM,LM_A,S1002CN,LM_(B-10),LM_D,XP55车轮踏面与TB 60,60D,60N钢轨廓型匹配的接触几何关系。分析结果表明:相同车轮踏面与TB 60钢轨匹配的名义等效锥度最大,与60D,60N钢轨匹配... 采用Kalker CONTACT方法计算轮轨接触几何特性,分析对比了LM,LM_A,S1002CN,LM_(B-10),LM_D,XP55车轮踏面与TB 60,60D,60N钢轨廓型匹配的接触几何关系。分析结果表明:相同车轮踏面与TB 60钢轨匹配的名义等效锥度最大,与60D,60N钢轨匹配的名义等效锥度较小;LM_A踏面与TB 60钢轨匹配以及LM,S1002CN踏面与60D钢轨匹配时,具有较好的直线运行稳定性和曲线通过性能;LM,LM_A,S1002CN踏面与TB 60钢轨匹配时,车轮回复到对中位置的能力强;车轮踏面与60N钢轨匹配的接触斑分布均匀,直线上的磨耗性能好;LM_D踏面与TB 60,60D,60N钢轨匹配时也具有很好的磨耗性能;车轮踏面与60N钢轨匹配时,曲线通过的磨耗功最大,磨耗严重。 展开更多

关键词 高速铁路 轮轨接触几何 数值分析 等效锥度 最大接触应力 重力刚度 磨耗功

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精确求解轮轨三维几何接触的延拓方法 被引量：2

10

作者 舒兴高 洪嘉振 贺启庸 《铁道学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第6期83-89,共7页

本文以独立车轮和钢轨为研究对象，建立了轮轨三维几何接触的精确模型，用伪弧长延拓法追踪非线性方程组的正则解支，避免了Ｊａｃｏｂｉ矩阵奇异，解决了轮轨两点接触问题，得到车轮处于任意位形时接触点的精确位置。计算表明，延拓法... 本文以独立车轮和钢轨为研究对象，建立了轮轨三维几何接触的精确模型，用伪弧长延拓法追踪非线性方程组的正则解支，避免了Ｊａｃｏｂｉ矩阵奇异，解决了轮轨两点接触问题，得到车轮处于任意位形时接触点的精确位置。计算表明，延拓法具有计算效率高、通用性强的优点。最后，分别计算了ＵＩＣ６０钢轨／Ｓ１００２轮对，ＴＢ６０ｋｇ钢轨／锥形踏面、ＴＢ６０ｋｇ钢轨／磨耗形踏面轮对的几何接触关系。 展开更多

关键词 独立车轮 轮轨几何接触 延拓法 铁路 车辆 钢轨

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基于曲面轮廓投影的道岔区段轮轨多点接触几何计算方法 被引量：5

11

作者 秦航远 刘金朝 孙善超 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期100-108,共9页

针对道岔区段复杂的轮轨接触几何关系问题,综合车轮、道岔区段钢轨型面三维建模,轮轨潜在接触线计算,以及三维曲面轮廓投影方法,提出基于曲面轮廓投影的道岔区段轮轨多点接触几何计算方法。利用旋转体特性建立车轮三维数值模型,基于道... 针对道岔区段复杂的轮轨接触几何关系问题,综合车轮、道岔区段钢轨型面三维建模,轮轨潜在接触线计算,以及三维曲面轮廓投影方法,提出基于曲面轮廓投影的道岔区段轮轨多点接触几何计算方法。利用旋转体特性建立车轮三维数值模型,基于道岔尖轨及心轨变截面区段的关键截面廓形数据,利用插值方法生成变截面区段钢轨廓形三维数值模型;通过轮轨潜在接触线进行轮轨接触判定,基于曲面轮廓投影方法对变截面及非变截面区段钢轨与车轮的空间接触几何关系进行计算,获得道岔区段轮轨空间接触几何状态。经算例验证,该方法可准确描述道岔区段的三维轮轨接触几何状态。 展开更多

关键词 轮轨关系 轮轨接触几何 铁路道岔 轮轨多点接触

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车轮型面演变对高速道岔区轮轨接触行为影响分析 被引量：11

12

作者 陈嵘 方嘉晟 +2 位作者 汪鑫 徐井芒 崔大宾 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期101-108,共8页

为研究车轮型面演变对高速道岔区轮轨相互作用影响,以某CRH2型动车组和250km/h18号高速道岔为对象,基于迹线法原理和三维非赫兹滚动接触理论,计算分析了列车在不同运营里程下高速道岔转辙器区轮轨接触几何特性及接触力学行为特征,研究... 为研究车轮型面演变对高速道岔区轮轨相互作用影响,以某CRH2型动车组和250km/h18号高速道岔为对象,基于迹线法原理和三维非赫兹滚动接触理论,计算分析了列车在不同运营里程下高速道岔转辙器区轮轨接触几何特性及接触力学行为特征,研究结果表明:车轮型面演变过程中轮轨接触点对分布状态发生改变,接触点不连续性和跳跃性增大;道岔横向和竖向结构不平顺幅值均发生明显变化,轮载过渡位置延后;车轮磨耗加剧,轮轨接触应力先减小,运营里程达到20万km后开始增大;结构不平顺、轮轨接触应力等指标在列车运营里程达20万km时会发生突变或有极大值。 展开更多

关键词 车轮型面演变 高速道岔 轮轨接触几何 接触应力

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考虑非对称轨底坡的轮轨滚动接触应力分析 被引量：8

13

作者 陈嵘 温静 +3 位作者 李博 安博洋 徐井芒 王平 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2019年第5期13-19,70,共8页

研究目的:针对我国地铁线路钢轨因施工误差导致的非对称轨底坡处易出现疲劳伤损现象,利用我国地铁车辆常用的LM型面与CHN60钢轨,基于轮轨接触几何关系和Kalker三维非赫兹弹性体滚动接触理论及其数值程序CONTACT,分析非对称轨底坡对轮轨... 研究目的:针对我国地铁线路钢轨因施工误差导致的非对称轨底坡处易出现疲劳伤损现象,利用我国地铁车辆常用的LM型面与CHN60钢轨,基于轮轨接触几何关系和Kalker三维非赫兹弹性体滚动接触理论及其数值程序CONTACT,分析非对称轨底坡对轮轨接触几何参数和轮轨接触力学特性的影响,揭示引起轮轨滚动接触疲劳的原因。研究结论:(1)随着轨底坡的减小,轮轨接触点对分布趋向于轨距角一侧,接触点对分布范围变窄,且轮轨接触斑面积减小,滑动区增大;(2)横移量小于4 mm时,右轨侧1/30、1/40、1/50三种轨底坡下的最大法向接触应力相差不大,但均明显高于轨底坡为1/20的值;在5~8 mm横移量范围内时,相同横移量下轮轨接触应力随着轨底坡的减小而增大;(3)同一横移量下轮轨体内最大等效应力值随着轨底坡的减小而增大,右轨侧轨底坡从1/20减小至1/50时最大等效应力均增加了60%左右,且等效应力沿纵向分布范围变窄,沿深度方向影响范围变小,等效应力作用趋于集中;(4)轨底坡的减小引起轮轨表层接触应力增大及轮轨体内等效应力增加,可能引起轮轨材料从表层到深度领域内的疲劳破坏,缩短轮轨的使用寿命;(5)本研究成果可为我国地铁线路检测、维修及轨底坡设置等提供参考。 展开更多

关键词 地铁线路 非对称轨底坡 滚动接触疲劳 轮轨接触几何 接触应力

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用摄动法求解轮轨空间两点接触变拓扑的解析式 被引量：2

14

作者 舒兴高 洪嘉振 贺启庸 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第7期49-53,共5页

建立了轮轨空间几何接触的精确模型，用伪弧长延拓法得到精确数值解．采用摄动法，以轮对摇头角为摄动参数，并根据轮轨接触对称性的特点，计算出摇头角对接触点坐标和广义坐标的影响系数，得到轮轨从一点接触到两点接触变拓扑切换条件... 建立了轮轨空间几何接触的精确模型，用伪弧长延拓法得到精确数值解．采用摄动法，以轮对摇头角为摄动参数，并根据轮轨接触对称性的特点，计算出摇头角对接触点坐标和广义坐标的影响系数，得到轮轨从一点接触到两点接触变拓扑切换条件的解析式．从影响系数的解析解还可以看出，在摇头角一定的情况下，轮缘接触点纵向坐标的大小是由轮缘接触角决定的，为轮轨踏面参数优化提供了依据． 展开更多

关键词 轮轨几何接触 摄动法 铁路 车辆 轮轨接触

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基于边界元理论的道岔区轮轨滚动接触频域计算方法 被引量：1

15

作者 秦航远 刘金朝 孙善超 《中国铁路》 2021年第6期43-49,共7页

针对道岔区段复杂轮轨关系问题,提出融合三维曲面轮廓投影、FFT-CONTACT算法的道岔区段轮轨滚动接触计算方法。该方法综合利用迹线法、曲面轮廓投影以及法向量迭代修正的手段求解道岔区段三维轮轨型面接触几何问题,并以边界元理论为基础... 针对道岔区段复杂轮轨关系问题,提出融合三维曲面轮廓投影、FFT-CONTACT算法的道岔区段轮轨滚动接触计算方法。该方法综合利用迹线法、曲面轮廓投影以及法向量迭代修正的手段求解道岔区段三维轮轨型面接触几何问题,并以边界元理论为基础,针对描述接触位移与接触力关系的Bossinesq和Cerruti公式,利用Fourier变换与共轭梯度算法相结合的方法在频域内对轮轨接触力进行求解。在保证轮轨接触力计算准确性的前提下显著提高了计算效率。 展开更多

关键词 高速铁路 轮轨关系 轮轨接触几何状态 铁路道岔 多点接触

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考虑轮轨蠕滑和轮对蛇行的车桥耦合振动分析 被引量：1

16

作者 王贵春 唐华瑞 《铁道建筑》 北大核心 2015年第7期7-9,60,共4页

列车通过桥梁时,车桥系统将发生动力相互作用。选取轮对的横摆和摇头作为独立的自由度,根据轮轨接触几何学理论,给出轮轨间的相互作用力,从而建立了轮对及车辆的振动微分方程。利用结构分析的有限单元法,建立了桥梁结构振动微分方程。... 列车通过桥梁时,车桥系统将发生动力相互作用。选取轮对的横摆和摇头作为独立的自由度,根据轮轨接触几何学理论,给出轮轨间的相互作用力,从而建立了轮对及车辆的振动微分方程。利用结构分析的有限单元法,建立了桥梁结构振动微分方程。根据车辆和桥梁两个子系统之间力和位移的协调条件,把二者耦合起来求解。以主跨为300 m的铁路斜拉桥和DF4型内燃机车为例,利用威尔逊-θ法,模拟机车过桥的全过程,求解桥梁结构的动力响应规律。计算结果表明:桥梁结构的横向动力响应随车速的增加先增大后减小;车速对扭转振动的影响不明显,而偏载对扭转振动有显著影响。 展开更多

关键词 轮轨蠕滑 轮对 蛇行 轮轨接触几何学 车桥耦合振动

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重载运用条件下的轮轨匹配研究 被引量：1

17

作者 张澎湃 黄成荣 +3 位作者 付秀琴 张弘 丛韬 张关震 《铁道机车车辆》 2013年第A02期34-43,共10页

廓面形状、材料硬度是影响轮轨运行性能的主要因素，现对轮轨硬度匹配进行了初步分析，介绍了两种新型的钢轨廓形，对既有钢轨廓形、新钢轨廓形与JM3踏面的轮轨接触几何关系进行了初步分析，应用有限元法对轮轨接触应力、接触疲劳寿命... 廓面形状、材料硬度是影响轮轨运行性能的主要因素，现对轮轨硬度匹配进行了初步分析，介绍了两种新型的钢轨廓形，对既有钢轨廓形、新钢轨廓形与JM3踏面的轮轨接触几何关系进行了初步分析，应用有限元法对轮轨接触应力、接触疲劳寿命进行了计算和分析．结果表明，给出的新型钢轨廓形可以显著降低轮轨接触应力并提高轮轨接触疲劳寿命。 展开更多

关键词 轮轨廓形 硬度匹配 轮轨接触几何 接触应力 接触疲劳寿命

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基于改善轮轨共形度的60kg/m钢轨廓形优化 被引量：2

18

作者 王璞 王树国 +1 位作者 赵振华 司道林 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1233-1238,共6页

重载铁路及客货共线铁路运营条件下,轮轨磨耗问题尤为突出.为了有效减缓轮轨磨耗发展,以不同接触条件下轮轨廓形共形度最优为原则,设计目标函数及约束条件,建立钢轨廓形非线性优化数学模型,并基于序列二次规划法进行求解,提出60 kg/m钢... 重载铁路及客货共线铁路运营条件下,轮轨磨耗问题尤为突出.为了有效减缓轮轨磨耗发展,以不同接触条件下轮轨廓形共形度最优为原则,设计目标函数及约束条件,建立钢轨廓形非线性优化数学模型,并基于序列二次规划法进行求解,提出60 kg/m钢轨廓形的优化方案;从轮轨接触几何关系、车辆-轨道系统动力作用、磨耗的角度对优化廓形的优化效果进行了对比分析.结果表明:1)所提出的60 kg/m钢轨优化廓形相对于原始廓形使目标函数值降低了50%,与LM车轮廓形具有更高的共形度水平;2)优化廓形的轮轨接触点分布更为均匀,在轮对横移量较小的条件下轮径差更小,在轮对横移较大的条件下轮径差更大;3)优化廓形对车辆运行安全性和平稳性无显著影响,可有效增大轮轨接触面积达11.24%,降低接触应力达20.42%,减缓轮轨磨耗发生发展速率. 展开更多

关键词 60kg/m钢轨廓形 非线性优化 轮轨共形度 轮轨接触几何 车辆-轨道系统动力学

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三种高速轮对型面的性能比较 被引量：24

19

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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转向架失稳的非线性计算方法研究 被引量：8

20

作者 侯茂锐 胡晓依 王成国 《铁道机车车辆》 北大核心 2011年第4期49-52,共4页

建立了完整的非线性动力学仿真计算模型,分别使用初始激励法和实测随机不平顺激励法两种非线性稳定性计算方法对等效锥度曲线呈平坦和呈凹形的两类轮轨匹配进行非线性稳定性计算,并对计算结果进行对比。结果发现:等效锥度曲线平坦变化... 建立了完整的非线性动力学仿真计算模型,分别使用初始激励法和实测随机不平顺激励法两种非线性稳定性计算方法对等效锥度曲线呈平坦和呈凹形的两类轮轨匹配进行非线性稳定性计算,并对计算结果进行对比。结果发现:等效锥度曲线平坦变化的轮轨匹配形成亚临界Hopf分岔图,并且两种非线性稳定性计算方法所求临界速度基本一致;"凹"形等效锥度形成超临界Hopf分岔图,速度很小时就出现了幅值较小的极限环运动,两种非线性稳定性计算方法所求临界速度相差非常大。 展开更多

关键词 临界速度 失稳 等效锥度 轮轨接触几何

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