极端条件下高速铁路典型轮轨周期性磨耗相互作用探讨

作     者：崔晓璐 王仕琦 卜涵 徐晓天 赵晓波 张富贵 CUI Xiaolu;WANG Shiqi;BU Han;XU Xiaotian;ZHAO Xiaobo;ZHANG Fugui

作者机构：重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 重庆市轨道交通设计研究院有限责任公司重庆401122 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2025年第44卷第1期

页      面：20-29页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(52275176) 重庆市教委科学技术研究项目重点项目(KJZD-K202100703) 重庆市基础研究与前沿探索基金资助项目(CSTB2022NSCQ-MSX1542) 重庆交通大学研究生科研创新资助项目(2024S0091) 

主　　题：车轮多边形 钢轨波磨 摩擦耦合振动 同/异相位 频率相关性 

摘      要：车轮多边形和钢轨波磨作为高速铁路典型轮轨周期性磨耗均会加剧轮轨振动,影响行车安全。为探究极端条件下当车轮多边形和钢轨波磨共存时的相互作用:首先,考虑高速铁路典型轮轨周期性磨耗建立了轮轨系统的有限元模型,探究了具有频率相关性的轮轨周期性磨耗竞争机制;然后,对比研究了具有频率相关性的轮轨周期性磨耗同/异相位接触时的轮轨摩擦耦合振动特性;最后,研究了具有频率无关性的轮轨周期性磨耗相互作用时的轮轨摩擦耦合振动特性。研究发现:在具有频率相关性的车轮多边形和钢轨波磨共存时的极端条件下轮轨系统最不稳定;具有频率相关性的轮轨周期性磨耗处于同相位时会加剧轮轨系统的不稳定,且同/异相位之间轮轨摩擦耦合振动的差距会随着波深的增加而增大;具有频率无关性的轮轨周期性磨耗的振动频率越接近对轮轨系统稳定性的影响越大。