近年來,軌道交通事業(yè)在我國發(fā)展迅猛,現(xiàn)已發(fā)展出了多代高速動車組列車,對于動車組列車的安全性、穩(wěn)定性以及降低后期養(yǎng)護(hù)維修成本、優(yōu)化和延長檢修周期等都是目前需要研究的重要工作。本文主要以實際運營的CRH(China Railways High-speed)380B型動車組為研究對象,依照其實際的動力學(xué)性能參數(shù)和實測車輪、鋼軌踏面,分析該列車的動力學(xué)性能以及車輪磨耗情況。主要開展的工作如下:首先基于多體動力學(xué)理論,建立了包含多個部件和全部懸掛系統(tǒng)的CRH380B型動車組編組列車模型,并計算了非線性失穩(wěn)速度,與實際試驗進(jìn)行了對比,驗證了該模型的準(zhǔn)確性。在建模過程中,采用了實測的輪對和鋼軌踏面廓形,本文采用了較為精確的廓形建模方法。通過多種工況下的列車動力學(xué)以及輪軌接觸得到了新鋼軌采用60N廓形、磨耗鋼軌打磨成60D廓形可以提高動力學(xué)性能,并且可以優(yōu)化輪軌接觸位置。適當(dāng)提高踏面硬度、保證線路平順性均可以降低踏面磨耗,降低養(yǎng)修成本。然后基于有限元理論建立了完整的車輪和鋼軌接觸有限元模型。為降低計算成本,保證計算精度,本文將車輪和鋼軌接觸位置進(jìn)行了局部加密,網(wǎng)格密度較大。最后分析了在四種不同運行里程...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 動力學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 車輪磨耗研究現(xiàn)狀
        1.2.3 輪軌接觸有限元研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 CRH380B型動車組車輪廓形跟蹤測量與磨耗分析
    2.1 動車組踏面實測
        2.1.1 動車組檢修基地
        2.1.2 實測車輪踏面
    2.2 車輪踏面選取與分析
        2.2.1 車輪踏面磨耗分析
        2.2.2 不同輪位車輪磨耗深度的比較
    2.3 本章小結(jié)
第3章 動車組動力學(xué)模型建立
    3.1 多體動力學(xué)基本理論及軟件介紹
        3.1.1 多體動力學(xué)基本理論
        3.1.2 輪軌接觸理論
        3.1.3 SIMPACK軟件介紹
    3.2 動車組列車動力學(xué)模型
        3.2.1 動車組列車結(jié)構(gòu)分析及簡化
        3.2.2 車輛模型建立
        3.2.3 非線性臨界速度分析與驗證
    3.3 本章小結(jié)
第4章 車輪踏面磨耗對列車動力學(xué)影響分析
    4.1 列車動力學(xué)計算工況
        4.1.1 踏面廓形影響
        4.1.2 踏面硬度影響
        4.1.3 鋼軌廓形影響
        4.1.4 軌道激勵影響
        4.1.5 運行線路影響
    4.2 運行里程對車輪磨耗影響分析
        4.2.1 失穩(wěn)速度
        4.2.2 平穩(wěn)性指標(biāo)
        4.2.3 脫軌系數(shù)
        4.2.4 輪重減載率
        4.2.5 磨耗指數(shù)
    4.3 輪對踏面硬度對車輪磨耗影響分析
    4.4 列車通過曲線的動力學(xué)分析
        4.4.1 曲線線路設(shè)置
        4.4.2 動力學(xué)性能分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 鋼軌廓形對車輪磨耗影響分析
    5.1 鋼軌標(biāo)準(zhǔn)廓形對車輪磨耗的影響
        5.1.1 直線工況
        5.1.2 18號道岔工況
        5.1.3 42號道岔工況
    5.2 鋼軌磨耗廓形對車輪磨耗影響分析
        5.2.1 直線工況
        5.2.2 18號道岔工況
        5.2.3 42號道岔工況
    5.3 車輪磨耗減緩措施分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 動車組輪軌接觸有限元模型建立
    6.1 有限元理論及軟件介紹
        6.1.1 可變形體的描述
        6.1.2 應(yīng)力計算
        6.1.3 ABAQUS軟件介紹
    6.2 輪軌接觸有限元模型建立
        6.2.1 輪軌三維模型建立
        6.2.2 輪對及鋼軌有限元模型建立
        6.2.3 材料屬性及邊界條件
    6.3 本章小結(jié)
第7章 動車組輪軌接觸分析
    7.1 輪軌接觸計算工況
    7.2 不同軸重情況下輪軌接觸狀態(tài)分析
        7.2.1 等效應(yīng)力分析
        7.2.2 接觸斑分析
        7.2.3 接觸法向壓力分析
    7.3 不同輪對橫移量情況下輪軌接觸狀態(tài)分析
        7.3.1 等效應(yīng)力分析
        7.3.2 接觸斑分析
    7.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果



本文編號：3938731