發(fā)布時間：2021-07-01 09:28

　　隨著我國高速列車運營時速的不斷提升,輪軌之間的作用力愈加強(qiáng)烈,加劇了輪軌間的磨耗,不僅會影響列車的動力學(xué)性能,而且還降低列車的安全性和舒適性,影響乘客的乘坐體驗,縮短車體和構(gòu)架的使用壽命,增加后期的維護(hù)費用和更換費用。本文首先介紹常用的輪軌接觸理論,以CRH3系高速列車為參考對象,采用多體動力學(xué)軟件SIMAPCK建立整車動力學(xué)模型,考慮車輪多邊形的不同波深和階數(shù)對車輛動力學(xué)性能的影響,重點分析了車輪多邊形情況下的輪軌力的變化規(guī)律。最后結(jié)合有限元軟件ABAQUS,考慮鋼軌材料的循環(huán)塑性本構(gòu)模型,將動力學(xué)計算獲取的荷載譜作為輸入載荷進(jìn)行靜態(tài)循環(huán)加載分析,討論車輪多邊形誘發(fā)的動態(tài)載荷對鋼軌塑性變形的影響。主要工作總結(jié)如下:（1）利用Hertz接觸理論和semi-Hertz接觸理論,對不同軸重下的輪軌接觸有限元模型進(jìn)行計算,通過對比二者的接觸斑形狀和接觸區(qū)最大接觸壓力可知,由于semiHertz接觸理論中輪軌接觸區(qū)廓形的曲率非常數(shù),導(dǎo)致接觸斑形狀為非橢圓狀,且接觸斑面積較Hertz接觸的接觸斑面積大,接觸壓力最大值增加。進(jìn)一步對比接觸理論和有限元分析結(jié)果的差異發(fā)現(xiàn),通過接觸理論獲得的接觸斑面積... 

【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)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

030年高速鐵路網(wǎng)

圖 1-3 德國高速動車組列車事故現(xiàn)場圖研究現(xiàn)狀觸理論的研究現(xiàn)狀理論是車輛動力學(xué)仿真、輪軌接觸疲勞分析和輪軌磨耗研特征。HertzHeinrich[7]在其發(fā)表的論文——《輪彈性固體間的接的分布呈橢圓形分布，并且接觸斑內(nèi)兩物體的曲率都是常觸時，橢圓形接觸斑內(nèi)的幾何尺寸滿足赫茲接觸條件，赫茲理論。至今 Hertz 理論仍然被廣泛應(yīng)用。直到 1997 年理論以及數(shù)值方法 CONTACT，該方法可以比較準(zhǔn)確的計總作用力以及黏滑區(qū)的劃分等，該法亦稱“精確理論”，缺廣泛使用。Pascal[9-11]等基于輪軌產(chǎn)生磨耗后會發(fā)生多點接

圖 2-3 CHN60 軌道截面圖 8 節(jié)點的六面體單元分析，且考慮到計算的精度度，所以為了考慮到計算量的問題，采用非均勻化輪軌接觸有限元模型。圖 2-4 輪軌接觸模型

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高速列車車輪多邊形磨耗的形成機(jī)理及影響因素探究[J]. 趙曉男,陳光雄,崔曉璐,呂金洲,張勝,朱琪.  表面技術(shù). 2018(08)
[2]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)
[3]摩擦自激振動引起摩擦面波狀磨耗的試驗研究[J]. 胡文萍,王平,陳光雄,朱旻昊.  摩擦學(xué)學(xué)報. 2013(06)
[4]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)
[5]地鐵車輛車輪多邊形化形成原因分析[J]. 馬衛(wèi)華,羅世輝,宋榮榮.  機(jī)械工程學(xué)報. 2012(24)
[6]不同摩擦系數(shù)條件下的輪軌滾動接觸特性分析[J]. 肖乾,王成國,周新建,盧勇.  中國鐵道科學(xué). 2011(04)
[7]車輪多邊形磨耗機(jī)理的有限元研究[J]. 陳光雄,金學(xué)松,鄔平波,戴煥云,周仲榮.  鐵道學(xué)報. 2011(01)
[8]高速列車車輪不圓順磨耗仿真及分析[J]. 羅仁,曾京,鄔平波,戴煥云.  鐵道學(xué)報. 2010(05)
[9]我國高速鐵路發(fā)展?fàn)顩r初探[J]. 李東榮,袁笑顏.  商場現(xiàn)代化. 2010(14)
[10]京津城際鐵路開啟中國高速鐵路新時代[J]. 張曙光.  中國鐵路. 2009(08)

碩士論文
[1]高速動車組車輪不圓度試驗及仿真研究[D]. 鄭曉陽.北京建筑大學(xué) 2013
[2]輪軌接觸模型和車輪磨耗分析[D]. 王偉.西南交通大學(xué) 2009



本文編號：3258882