隨著鐵路逐漸向高速及重載的方向發(fā)展,車輪作為車輛運行環(huán)境最惡劣的重要部件之一,其磨損不利于列車運行平穩(wěn)性和安全性,并且增加了其運營成本。因此,對于車輪磨損的研究可以為車輪的維護保養(yǎng)提供技術(shù)支持,并且降低運營成本。本文首先基于有限元接觸理論和Archard磨損模型并結(jié)合ABAQUS的ALE方法和自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù),建立了車輪穩(wěn)態(tài)滾動磨損的計算方法。然后,使用MMS-2A型試驗機對車輪-鋼軌小試樣開展了摩擦磨損試驗。試驗總周次為10⁵轉(zhuǎn),每隔10⁴轉(zhuǎn)將車輪試樣拆下清洗,并采用電子天平測量磨損損失的質(zhì)量,采用激光共聚焦顯微鏡獲取車輪磨損輪廓,以為后續(xù)仿真提供試驗驗證數(shù)據(jù)。隨后,基于ALE方法建立了輪軌試樣三維有限元模型,計算了輪軌接觸的靜態(tài)工況和穩(wěn)態(tài)滾動工況,并基于前述磨損仿真以及穩(wěn)態(tài)滾動分析結(jié)果結(jié)合UMESHMOTION子程序建立了考慮輪軌磨損有限元模型。最后基于該磨損模型分析了不同滑差率條件下車輪的磨損規(guī)律。試驗結(jié)果顯示,由于磨損和塑性變形的影響,車輪接觸表面呈凸出形,其接觸表面平均每分鐘磨損深度約為0.240μm。仿真結(jié)果表明,磨損輪廓在車輪接觸... 

【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)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

高速鐵路客車用于貨運用途

中國高速鐵路規(guī)劃線路圖

圖 2-1 未加載與加載情況下兩個相同透鏡接觸的干涉條紋2.1.2 Kalker 簡化理論荷蘭學(xué)者 Kalker 于 1967 在其博士論文中使用了級數(shù)的方法研究了橢圓形接觸區(qū)域的三維滾動接觸問題，在其研究中考慮到了輪軌縱橫向蠕滑率以及輪軌自旋蠕滑率對輪軌間接觸斑蠕滑力的影響[10]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同蠕滑率下U75V鋼軌磨損與損傷性能分析[J]. 郭立昌,朱文濤,何成剛,馬蕾,王文健,劉啟躍.  機械工程學(xué)報. 2018(04)
[2]基于mixed Lagrangian/Eulerian方法的輪軌滾動接觸特性分析[J]. 肖乾,徐紅霞,王成國,張海.  西南交通大學(xué)學(xué)報. 2013(05)
[3]基于輪軌關(guān)系的車輪踏面損傷機理研究[J]. 陶功權(quán),王衡禹,趙鑫,杜星,溫澤峰,郭俊,朱旻昊.  機械工程學(xué)報. 2013(18)
[4]不同軸重下鋼軌硬度對輪軌磨損量的影響[J]. 蔣文娟,鐘雯,張向龍,郭俊,劉啟躍.  機械工程材料. 2011(06)
[5]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)
[6]高速列車車輪磨耗預(yù)測仿真[J]. 羅仁,曾京,戴煥云,鄔平波.  摩擦學(xué)學(xué)報. 2009(06)
[7]車輪磨耗計算模型及其數(shù)值方法[J]. 李霞,金學(xué)松,胡東.  機械工程學(xué)報. 2009(09)
[8]基于三維動態(tài)有限元模型的輪軌磨耗數(shù)值分析[J]. 常崇義,王成國,金鷹.  中國鐵道科學(xué). 2008(04)
[9]輪軌接觸應(yīng)力的有限元分析[J]. 馬昌紅,史生良,吳亞平.  石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報. 2006(03)
[10]高速機車車輛動力學(xué)模擬中的輪軌接觸模型[J]. 陳澤深,王成國,王永菲.  鐵道機車車輛. 2005(01)

博士論文
[1]基于蠕滑機理的重載貨車車輪磨耗研究[D]. 丁軍君.西南交通大學(xué) 2012
[2]有限元輪軌滾動接觸理論及其應(yīng)用研究[D]. 常崇義.中國鐵道科學(xué)研究院 2010

碩士論文
[1]車輪磨耗預(yù)測初步研究[D]. 李霞.西南交通大學(xué) 2009



本文編號：3426739