經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)帶來(lái)了各類工廠生產(chǎn)運(yùn)輸方式的快速變化,也給鐵路運(yùn)輸行業(yè)帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn),為應(yīng)對(duì)不同的運(yùn)行條件和功能的要求,許多公司都加大了對(duì)特殊車體的研發(fā),同時(shí)列車輪軌接觸的磨耗問(wèn)題也不容忽視。本文研究?jī)?nèi)容來(lái)源于“重載運(yùn)卷車軌道轉(zhuǎn)彎處車輪磨損研究項(xiàng)目”,研究對(duì)象為某公司新研發(fā)的小型重載貨車,主要用于工廠軌道短距離運(yùn)載鋼卷,對(duì)使用空間的要求小且運(yùn)載量大,能高效節(jié)能的完成運(yùn)輸工作。由于最初對(duì)車輪外形設(shè)計(jì)過(guò)于簡(jiǎn)單,運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)彎時(shí)輪軌接觸磨耗較大,不利于實(shí)際工程的應(yīng)用。因此本文將重點(diǎn)圍繞解決這一問(wèn)題進(jìn)行研究。在相同的條件下,通過(guò)改變輪軌幾何匹配關(guān)系是解決車輪磨耗問(wèn)題的最經(jīng)濟(jì)、最快捷的方法,本文以輪軌滾動(dòng)接觸理論為基礎(chǔ),采用有限元軟件ANSYS對(duì)該貨車車輪進(jìn)行受力性能模擬分析,得到在不同橫向移動(dòng)量和沖角情況下的輪軌滾動(dòng)接觸受力存在的問(wèn)題;針對(duì)其存在的問(wèn)題重點(diǎn)對(duì)車輪輪緣內(nèi)側(cè)及車輪踏面名義滾動(dòng)圓附近的車輪曲線進(jìn)行了幾何外形的優(yōu)化,提出了6種優(yōu)化方案,將優(yōu)化前后不同方案的車輪踏面外形通過(guò)SIMPACK軟件進(jìn)行計(jì)算,對(duì)得到的輪軌接觸點(diǎn)分布、車輪滾動(dòng)圓半徑差和接觸角差及車輪踏面等效錐度進(jìn)行對(duì)比分析,... 

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外輪軌滾動(dòng)接觸及匹配關(guān)系研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 數(shù)值模擬方法
    2.1 引言
    2.2 有限元法的基本概念
        2.2.1 物體的離散化
        2.2.2 確定位移模式
        2.2.3 單元特性分析
        2.2.4 建立結(jié)構(gòu)整體平衡方程進(jìn)行并進(jìn)行求解計(jì)算
    2.3 有限元分析軟件ANSYS簡(jiǎn)介
        2.3.1 ANSYS對(duì)非線性問(wèn)題計(jì)算
        2.3.2 ANSYS中接觸問(wèn)題的分類及處理
    2.4 多體動(dòng)力學(xué)軟件SIMPACK簡(jiǎn)介
    2.5 本章小結(jié)
第3章 重載貨車輪軌受力性能分析
    3.1 引言
    3.2 有限元模型
        3.2.1 輪軌模型的建立
        3.2.2 輪軌模型的網(wǎng)格劃分及接觸面的定義
        3.2.3 輪軌模型的約束及荷載
    3.3 原始車輪受力分析
        3.3.1 不同橫向移動(dòng)量時(shí)輪軌接觸受力性能對(duì)比分析
        3.3.2 不同沖角時(shí)輪軌接觸受力性能對(duì)比分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 重載貨車車輪踏面外形優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 車輪優(yōu)化方案
    4.3 不同踏面外形輪軌接觸分析
        4.3.1 輪軌接觸點(diǎn)分布影響對(duì)比分析
        4.3.2 車輪滾動(dòng)圓半徑差對(duì)比分析
        4.3.3 車輪接觸角差對(duì)比分析
        4.3.4 車輪踏面等效錐度對(duì)比分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 優(yōu)化后車輪外形受力分析及對(duì)比
    5.1 引言
    5.2 優(yōu)化方案2受力分析及對(duì)比
        5.2.1 不同橫向移動(dòng)量時(shí)輪軌接觸受力性能對(duì)比分析
        5.2.2 不同沖角輪軌接觸受力性能對(duì)比分析
    5.3 優(yōu)化方案6受力分析及對(duì)比
        5.3.1 不同橫向移動(dòng)量時(shí)輪軌接觸受力性能對(duì)比分析
        5.3.2 不同沖角時(shí)輪軌接觸受力性能對(duì)比分析
    5.4 優(yōu)化方案2與優(yōu)化方案6對(duì)比分析
        5.4.1 不同橫向移動(dòng)量時(shí)輪軌接觸受力性能對(duì)比分析
        5.4.2 不同沖角輪軌接觸受力性能對(duì)比分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]基于實(shí)測(cè)鋼軌廓形的高速動(dòng)車組車輪踏面外形優(yōu)化研究[J]. 李曉峰,李國(guó)棟,宋春元,崔利通,呂義,池茂儒.  鐵道車輛. 2019(08)
[3]基于輪軌蠕滑溫升的機(jī)車車輪踏面優(yōu)化研究[J]. 鐘曉波,陳喜紅,沈龍江,蒲全衛(wèi).  鐵道機(jī)車車輛. 2019(03)
[4]應(yīng)用于高速輪軌滾動(dòng)接觸的蠕滑理論算法對(duì)比研究[J]. 戚壯,梁鈺,王曉雷,張千冀.  摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[5]輪軌滾動(dòng)接觸和制動(dòng)熱負(fù)荷耦合作用對(duì)重載車輪踏面裂紋萌生壽命的影響[J]. 李蘭,蔡園武,郭剛.  中國(guó)鐵道科學(xué). 2019(03)
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[8]面向輪緣磨耗的動(dòng)車組車輪型面多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 崔大賓,趙銳,李俊,佘家豪,李立,溫澤峰.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(16)
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[10]地鐵線路曲線段磨耗狀態(tài)下輪軌滾動(dòng)接觸有限元分析[J]. 周素霞,薛蕊,張騫,鄭曉陽(yáng).  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(12)

博士論文
[1]動(dòng)車組車輪型面及等效錐度研究[D]. 董孝卿.北京交通大學(xué) 2019
[2]輪軌滾動(dòng)接觸疲勞與磨損耦合關(guān)系及預(yù)防措施研究[D]. 王文健.西南交通大學(xué) 2008
[3]輪軌滾動(dòng)接觸疲勞損傷機(jī)理研究[D]. 郭俊.西南交通大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于ANSYS的高速列車輪軌接觸工況和材料參數(shù)研究[D]. 郭佳.華東交通大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3678835