高階車輪多邊形磨耗是一種廣泛存在于高速列車的車輪損傷。車輪多邊形發(fā)生后,會顯著增大輪軌相互作用力,引發(fā)強(qiáng)烈的輪軌振動與噪聲。振動在車輛—軌道系統(tǒng)內(nèi)的傳遞會進(jìn)一步導(dǎo)致某些重要部件的疲勞損傷和失效。此外,高速列車通過曲線時的輪軌相互作用較直線段更為復(fù)雜和激烈,縱、橫向和自旋蠕滑率均比同條件下直線工況更大。因此,深入分析多邊形磨耗車輪高速通過曲線時的輪軌瞬態(tài)滾動接觸行為,對理解車輪多邊形的形成機(jī)理具有重要意義。鑒于此,本文建立了車輛系統(tǒng)動力學(xué)模型和可考慮車輪多邊形的全輪對曲線段三維輪軌瞬態(tài)滾動接觸有限元模型,以研究車輪多邊形磨耗對曲線通過時高頻/瞬態(tài)滾動接觸行為的影響。第一章首先闡述了車輪多邊形磨耗、曲線通過及輪軌滾動接觸的工程背景和研究現(xiàn)狀。相比于動力學(xué)模型,有限元模型更適于輪軌接觸分析,并指出利用有限元模型研究曲線段和車輪多邊形磨耗處輪軌瞬態(tài)滾動接觸行為的必要性。第二章介紹了我國某型高速列車車輪多邊形磨耗的典型案例及相應(yīng)跟蹤測試過程。該車輪多邊形為22²4階,最大徑跳值為0.506 mm。基于大量多邊形磨耗車輪的實(shí)測結(jié)果,將兩種典型車輪多邊形引入仿真計算,即實(shí)測的車... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 車輪多邊形磨耗研究現(xiàn)狀
        1.2.2 車輛曲線通過研究現(xiàn)狀
        1.2.3 輪軌滾動接觸研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作
第2章 車輪多邊形磨耗測試及分析
    2.1 車輪多邊形測試及分析方法
    2.2 車輪多邊形跟蹤測試結(jié)果
        2.2.1 鏇前車輪多邊形結(jié)果
        2.2.2 鏇后三萬公里測試結(jié)果
        2.2.3 不同輪位測試結(jié)果對比
    2.3 本章小結(jié)
第3章 全輪對曲線段三維輪軌瞬態(tài)滾動接觸有限元模型
    3.1 模型概述
    3.2 車輛系統(tǒng)動力學(xué)模型
    3.3 全輪對曲線段三維瞬態(tài)滾動接觸模型
        3.3.1 模型介紹
        3.3.2 典型數(shù)值模擬過程的實(shí)現(xiàn)
        3.3.3 模型參數(shù)的定義與施加
        3.3.4 關(guān)鍵曲線通過參數(shù)的設(shè)置
    3.4 曲線段高速輪軌瞬態(tài)接觸行為分析
        3.4.1 輪軌接觸力
        3.4.2 接觸斑內(nèi)黏滑及應(yīng)力分布
        3.4.3 微滑及摩擦功分布
    3.5 本章小結(jié)
第4章 無多邊形磨耗輪對通過曲線時輪軌瞬態(tài)接觸分析
    4.1 曲線半徑的影響
    4.2 運(yùn)行速度的影響
    4.3 輪對橫移的影響
    4.4 牽引系數(shù)的影響
    4.5 摩擦系數(shù)的影響
    4.6 本章小結(jié)
第5章 多邊形磨耗輪對通過曲線時輪軌瞬態(tài)接觸分析
    5.1 車輪多邊形幾何的模擬方法
    5.2 典型車輪多邊形處的瞬態(tài)接觸分析
        5.2.1 諧波多邊形處的分析
        5.2.2 實(shí)測多邊形處的分析
    5.3 車輪多邊形幾何的影響
        5.3.1 多邊形波深的影響
        5.3.2 多邊形階次的影響
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參加的科研項目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高速鐵路輪軌磨損特征、機(jī)理、影響和對策——車輪踏面橫向磨耗[J]. 金學(xué)松,趙國堂,梁樹林,陶功權(quán),崔大賓,溫澤峰.  機(jī)械工程學(xué)報. 2018(04)
[2]高速列車車輪多邊形磨耗對輪軌力和轉(zhuǎn)向架振動行為的影響[J]. 吳越,韓健,劉佳,梁樹林,金學(xué)松.  機(jī)械工程學(xué)報. 2018(04)
[3]基于彈性模型的高速列車曲線通過時輪軌接觸特性研究[J]. 楊光,任尊松.  機(jī)械工程學(xué)報. 2018(04)
[4]車輪非圓化磨耗問題研究進(jìn)展[J]. 金學(xué)松,吳越,梁樹林,溫澤峰.  西南交通大學(xué)學(xué)報. 2018(01)
[5]高速動車組車輪多邊形影響因素及抑制措施研究[J]. 宋春元,沈文林,李曉峰,崔利通.  中國鐵路. 2017(11)
[6]單側(cè)鋼軌波磨對兩側(cè)輪軌瞬態(tài)響應(yīng)的影響分析[J]. 劉超,趙鑫,趙小罡,寇峻瑜,溫澤峰.  機(jī)械工程學(xué)報. 2017(22)
[7]高速列車車輪踏面非圓磨耗機(jī)理[J]. 陳光雄,崔曉璐,王科.  西南交通大學(xué)學(xué)報. 2016(02)
[8]非線性穩(wěn)態(tài)曲線通過時輪軌滾動接觸的數(shù)值求解方法[J]. 宋華,楊建,張月,宋林邦,李偉.  中國鐵道科學(xué). 2015(05)
[9]車輪不圓順動態(tài)檢測的時頻特征圈內(nèi)定位比較法[J]. 丁建明,林建輝,易彩,伊燕利,黃晨光.  振動與沖擊. 2013(19)
[10]高速車輪非圓化現(xiàn)象及其對輪軌行為的影響[J]. 崔大賓,梁樹林,宋春元,鄧永果,杜星,溫澤峰.  機(jī)械工程學(xué)報. 2013(18)

博士論文
[1]提速和高速鐵路曲線軌道輪軌動態(tài)相互作用性能匹配研究[D]. 王開云.西南交通大學(xué) 2013
[2]輪軌滾動接觸彈塑性分析及疲勞損傷研究[D]. 肖乾.中國鐵道科學(xué)研究院 2012

碩士論文
[1]地鐵小半徑曲線段鋼軌傷損機(jī)理有限元分析[D]. 王晨陽.西南交通大學(xué) 2018
[2]基于顯式有限元法的高速車輪多邊形動態(tài)響應(yīng)分析[D]. 寇峻瑜.西南交通大學(xué) 2018
[3]車輛曲線通過時輪軌瞬態(tài)滾動接觸行為分析[D]. 劉超.西南交通大學(xué) 2016
[4]高速列車車輪多邊形問題研究[D]. 陳偉.西南交通大學(xué) 2014
[5]不同踏面及輪徑差對高速動車組曲線通過性能的影響[D]. 谷學(xué)思.北京交通大學(xué) 2011
[6]重載鐵路曲線段磨耗狀態(tài)下輪軌相互作用分析[D]. 侯傳倫.西南交通大學(xué) 2009



本文編號：3148220