基于多體動力學(xué)軟件UM,采用Kik-Piotrowski模型模擬輪軌接觸、Archard磨損模型模擬鋼軌磨耗,構(gòu)建CRH5型動車車輛—軌道耦合動力學(xué)模型,對廣州東動車所200和350 m小半徑曲線以及太原南動車所250和300 m小半徑曲線鋼軌磨耗進(jìn)行研究。結(jié)果表明:曲線直圓點(diǎn)、曲中點(diǎn)、圓直點(diǎn)處的鋼軌磨耗由大到小依次為曲中點(diǎn)、圓直點(diǎn)、直圓點(diǎn);隨著行車速度的增加,小半徑曲線鋼軌磨耗增加,且半徑越小、增加越快,曲線內(nèi)軌磨耗最大值可達(dá)2.29 mm,曲線外軌可達(dá)10.11 mm;隨著列車通過輛數(shù)的增加,磨耗范圍呈擴(kuò)大趨勢;鋼軌磨耗隨曲線半徑的增加而減小;車輛動力響應(yīng)隨鋼軌磨耗的增大呈增大趨勢,其中脫軌系數(shù)受影響最大,當(dāng)通過車輛數(shù)達(dá)到100萬輛時脫軌系數(shù)超過限值,有脫軌風(fēng)險。 

【文章來源】：中國鐵道科學(xué). 2020年06期 北大核心

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

以“rail wear”為主題的國外研究文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量變化趨勢

圖1 以“rail wear”為主題的國外研究文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量變化趨勢從以上文獻(xiàn)可以看出，研究人員對鋼軌磨耗的研究重點(diǎn)主要集中在運(yùn)營線路上，對于不載客的動走線及動車所的鋼軌磨耗關(guān)注比較少。一般動走線及動車所的小半徑曲線較多，其曲線半徑主要集中在200～350 m之間[18]。因此，本文進(jìn)行動車所小半徑曲線鋼軌磨耗研究。

基于多體動力學(xué)軟件UM建立CRH5型動車車輛—軌道耦合動力學(xué)模型，如圖3所示。車輛由1個車體、2個搖枕、2個構(gòu)架、4個輪對和8個軸箱組成，其中車體、搖枕、構(gòu)架、輪對按6個自由度考慮，軸箱僅考慮點(diǎn)頭自由度，全車共計(jì)62個自由度。一系、二系懸掛根據(jù)實(shí)際車輛結(jié)構(gòu)采用線性或非線性彈簧—阻尼力元模擬，其中一系懸掛主要包括一系彈簧、一系阻尼及轉(zhuǎn)臂節(jié)點(diǎn)，二系懸掛主要包括空氣彈簧、橫向減振器、抗蛇形減振器、牽引拉桿及橫向止檔等。線路1選用廣州東動車所客19道R200 m和R350 m反曲線，線路橫、縱斷面如圖4所示。線路2選用太原南動車所客16道R250 m和R300 m反曲線，線路橫、縱斷面如圖5所示。為更真實(shí)模擬軌道柔性特性，軌道鋼軌模型采用基于有限元法的3D鐵木辛柯梁進(jìn)行模擬。


本文編號：2934664