检索结果-内蒙古大学图书馆

机械 2025年第3期52卷 44-50,73页

作者：吴裕翔段文鹏赵旭东温昊宇王衡禹西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室四川成都610031 河海大学河海里尔学院江苏常州210098

针对国内某地铁线路的车辆平稳性问题,采用车辆动力学仿真分析的方法,在车辆运行速度60~85 km/h范围内研究了不同的钢轨廓形、轨距和轨底坡对该地铁线路车辆平稳性的影响。研究表明:钢轨廓形对车辆横向平稳性指标的影响较大,经过钢轨打... 详细信息

针对国内某地铁线路的车辆平稳性问题,采用车辆动力学仿真分析的方法,在车辆运行速度60~85 km/h范围内研究了不同的钢轨廓形、轨距和轨底坡对该地铁线路车辆平稳性的影响。研究表明:钢轨廓形对车辆横向平稳性指标的影响较大,经过钢轨打磨调整钢轨廓形后,直线的横向平稳性得到明显改善,横向平稳性指标最大改善值为0.49,平均改善值为0.36,且打磨后的横向平稳性指标低于2.75。CN60标准钢轨廓形、60N廓形和直线晃车区段钢轨廓形下的横向平稳性指标随着轨距相比于标准轨距变窄或加宽均会减小,打磨后钢轨廓形在不同轨距下对应的车辆横向平稳性指标均低于钢轨打磨前,平均降低值为0.25。相比于标准轨底坡(1/40),增大轨底坡有利于改善车辆横向平稳性,打磨后钢轨廓形在不同轨底坡下对应的车辆横向平稳性指标整体低于钢轨打磨前,平均降低值为0.12。

关键词：地铁车辆钢轨廓形轨距轨底坡车辆平稳性

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被动式钢轨打磨砂轮裂槽故障识别方法研究

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机械 2025年第2期52卷 1-7页

作者：白祥温昊宇刘晓龙蒋晓光赵鑫江王衡禹西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室四川成都610031 河海大学河海里尔学院江苏常州210098 中国铁路成都局集团有限公司四川成都610082 四川西南交大铁路发展股份有限公司四川成都610091

被动式钢轨打磨是利用列车拖拽打磨砂轮使其被动旋转产生切削力,从而对钢轨进行磨削,打磨砂轮在作业时一旦发生裂槽故障,会影响打磨效果。为识别出被动式打磨砂轮的裂槽故障,对其振动信号进行分析。通过被动式打磨试验台获取裂槽故障砂... 详细信息

被动式钢轨打磨是利用列车拖拽打磨砂轮使其被动旋转产生切削力,从而对钢轨进行磨削,打磨砂轮在作业时一旦发生裂槽故障,会影响打磨效果。为识别出被动式打磨砂轮的裂槽故障,对其振动信号进行分析。通过被动式打磨试验台获取裂槽故障砂轮打磨作业时的振动信号,利用局部均值分解方法将振动信号分解到多个分量,计算分量的模糊熵对信号特征进行量化,选取部分分量模糊熵构建特征向量训练SVM模型,对打磨砂轮的裂槽故障进行识别。研究表明:LMD将被动式打磨砂轮振动信号分解为5个PF分量,分量的模糊熵依次降低;正常、一处裂槽和两处裂槽三种运行状态的打磨砂轮在其振动信号PF2和PF3分量的模糊熵中存在差异;利用砂轮的该故障特征信息训练诊断模型,SVM模型有99.47%的砂轮裂槽故障识别准确率。

关键词：钢轨被动式打磨打磨砂轮局部均值分解模糊熵支持向量机

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轮轨油污染黏着特性的研究

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工程力学 2013年第4期30卷 392-396,416页

作者：吴兵温泽峰王衡禹金学松西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

运用数值算法研究了轮轨在油污染时的黏着特性。以部分弹流理论为基础借助于多重网格作为数值计算工具建立了二维轮轨在油污染状态下考虑表面粗糙度的轮轨黏着计算模型。研究了在有油污染情况下轮轨间接触压力分布以及列车运行速度和接... 详细信息

运用数值算法研究了轮轨在油污染时的黏着特性。以部分弹流理论为基础借助于多重网格作为数值计算工具建立了二维轮轨在油污染状态下考虑表面粗糙度的轮轨黏着计算模型。研究了在有油污染情况下轮轨间接触压力分布以及列车运行速度和接触压力对轮轨黏着系数的影响。给出了轮轨介质接触时的固体承载及液体动压分布。计算结果表明:随着速度的提高,黏着系数逐渐降低,最后基本上趋于稳定;随着接触压力的增大,黏着系数逐渐增大。

关键词：轮轨油污染黏着表面粗糙度数值计算

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高速轮轨水介质接触数值分析方法

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交通运输工程学报 2012年第6期12卷 41-47页

作者：吴兵温泽峰王衡禹金学松西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

将多重网格法引入水介质存在时高速轮轨黏着问题的数值求解中,研究了轮轨间存在水介质和不考虑轮轨表面粗糙度时,速度与载荷对水膜厚度的影响。数值分析结果表明:水膜厚度与轮轨表面粗糙度处于同一等级,粗糙度的影响不可忽略。基于数值... 详细信息

将多重网格法引入水介质存在时高速轮轨黏着问题的数值求解中,研究了轮轨间存在水介质和不考虑轮轨表面粗糙度时,速度与载荷对水膜厚度的影响。数值分析结果表明:水膜厚度与轮轨表面粗糙度处于同一等级,粗糙度的影响不可忽略。基于数值分析结果,应用部分膜润滑理论研究了考虑表面粗糙度与轮轨间存在水介质时的接触机理,分析了轮轨黏着系数随速度变化的情况。计算结果表明:随着速度的提高,黏着系数急剧降低,其数值低于0.1。JD-1试验速度在60、90、120km·h-1时,黏着系数的试验结果与数值结果吻合较好,最大相对误差不超过8%,因此,利用数值方法可较好地预估黏着系数。

关键词：轮轨关系水介质弹性流体动力润滑数值方法黏着系数

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LEO原子氧对空间材料侵蚀的数值模拟

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北京航空航天大学学报 2005年第3期31卷 293-297页

作者：王衡禹李椿萱北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083

提出了吸附作用 (包括物理吸附和化学吸附 )是引起空间材料原子氧腐蚀的主要机理 .以此为依据 ,建立了相应的腐蚀量的反应扩散方程 .应用分子动力学经典碰撞理论的估算表明了方程中的物理作用项对于扩散效应为一小量 ,从而进一步简化... 详细信息

提出了吸附作用 (包括物理吸附和化学吸附 )是引起空间材料原子氧腐蚀的主要机理 .以此为依据 ,建立了相应的腐蚀量的反应扩散方程 .应用分子动力学经典碰撞理论的估算表明了方程中的物理作用项对于扩散效应为一小量 ,从而进一步简化了方程 .在所建立的模型方程中 ,选用了基于Eyring绝对速率理论的扩散系数 .对空间表面材料Kapton在近地轨道LEO (LowEarthOrbit)环境受原子氧侵蚀的过程进行了数值模拟。

关键词：腐蚀扩散反应方程自由分子流原子氧

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三维高速轮轨瞬态滚动接触有限元模型及其应用

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机械工程学报 2013年第18期49卷 1-7页

作者：赵鑫温泽峰王衡禹金学松西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

采用显式有限元法建立三维瞬态滚动接触模型,用于求解高速铁路的轮轨瞬态滚动接触问题。该模型考虑轮轨的真实几何形状,可引入任意接触面不平顺,并可考虑材料的非线性行为。显式有限元的条件稳定性以及由此所决定的极小时间步长使得该... 详细信息

采用显式有限元法建立三维瞬态滚动接触模型,用于求解高速铁路的轮轨瞬态滚动接触问题。该模型考虑轮轨的真实几何形状,可引入任意接触面不平顺,并可考虑材料的非线性行为。显式有限元的条件稳定性以及由此所决定的极小时间步长使得该模型适合于时域内求解轮轨高速滚动过程中的高频动态或瞬态现象,如分析钢轨焊接接头和波浪形磨损引起的轮轨瞬态冲击响应。因数值重现三维轮对的真实滚动行为,与之相关的自旋、陀螺仪效应等因素自动包含于模型之中。进一步考虑车辆、轨道系统的相关部件,着重研究高速车辆-轨道系统在钢轨波浪形磨损处的瞬态响应及相应的瞬态滚动接触行为。结果显示波浪形磨损与其所激发的动态轮轨接触力间存在相位差,且该相位差随滚动速度增加而减小。这解释了高速线路上波浪形磨损出现后很快进入稳态的现象。

关键词：高速铁路三维滚动接触模型显式有限元法钢轨波浪形磨损瞬态响应

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踏面制动温升对重载铁路车轮磨耗的影响

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机械工程学报 2017年第2期53卷 92-98页

作者：陈帅吴磊张合吉温泽峰王衡禹西南交通大学机械工程学院成都610031 西南交通大学峨眉校区机械工程系峨眉614202 西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

建立一个考虑踏面制动温升影响的重载铁路车轮磨耗预测模型,模型中通过考虑温度对车轮、钢轨硬度的影响,实现温度对车轮磨耗影响的研究。相对以往的轮轨磨耗预测模型,该数值预测模型可以考虑轮轨接触界面有较大摩擦温升(如重载铁路踏面... 详细信息

建立一个考虑踏面制动温升影响的重载铁路车轮磨耗预测模型,模型中通过考虑温度对车轮、钢轨硬度的影响,实现温度对车轮磨耗影响的研究。相对以往的轮轨磨耗预测模型,该数值预测模型可以考虑轮轨接触界面有较大摩擦温升(如重载铁路踏面制动)时的轮轨磨耗演化机理,使预测结果更加符合实际情况。用所建立的轮轨磨耗数值预测模型,研究重载列车紧急制动时的车轮磨耗,分析考虑和不考虑温度影响下的车轮磨耗状态。结果表明:重载铁路踏面制动摩擦温升会加剧车轮磨耗,与不考虑摩擦温升相比,考虑摩擦温升时车轮总磨耗体积增加12.1%,当制动温升达到最高时最大磨耗深度增加22.5%。

关键词：制动温升 Archard磨耗模型 FASTSIM算法磨耗体积磨耗深度

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多边形磨耗车轮表层材料的力学性能研究

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工程力学 2023年

作者：刘帅陈帅林川淇周宙王衡禹西南交通大学牵引动力国家重点实验室西南交通大学土木工程学院

随着高速列车车轮多边形磨耗的产生，车轮表层材料的力学性能也将发生变化，为研究多边形磨耗车轮的表层材料力学性能的变化规律，在轮轨周期性磨损模拟实验台上获得了多边形磨耗车轮的试样。采用纳米压痕技术获取了多边形磨耗车轮波峰... 详细信息

随着高速列车车轮多边形磨耗的产生，车轮表层材料的力学性能也将发生变化，为研究多边形磨耗车轮的表层材料力学性能的变化规律，在轮轨周期性磨损模拟实验台上获得了多边形磨耗车轮的试样。采用纳米压痕技术获取了多边形磨耗车轮波峰及波谷处距表面不同深度位置的材料弹性模量和硬度。通过有限元反演压痕加载过程并结合量纲函数方法，确定了材料屈服应力和应变强化系数，得到了多边形磨耗车轮表层不同位置的材料本构关系。研究表明，多边形磨耗车轮表层不同位置的材料发生了特征不同的塑性变形。从材料基体到表层，多边形磨耗车轮材料的弹性模量和硬度逐渐增加，且波谷的增幅大于波峰。多边形磨耗车轮表层材料本构关系沿深度方向存在较大差异，且波谷的差异大于波峰。

关键词：载运工具运用工程车轮多边形纳米压痕反演分析材料力学性能

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高速轮轨水介质存在下的黏着特性数值研究

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工程力学 2014年第9期31卷 219-224页

作者：吴兵温泽峰王衡禹金学松西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

为了获得高速轮轨在水介质存在时的黏着特性,该文建立了三维轮轨间存在水介质时考虑表面粗糙度的轮轨黏着计算模型。该模型以部分弹流理论及弹性微观固体接触模型为基础,借助于多重网格作为数值计算工具。研究了水介质存在时列车运行速... 详细信息

为了获得高速轮轨在水介质存在时的黏着特性,该文建立了三维轮轨间存在水介质时考虑表面粗糙度的轮轨黏着计算模型。该模型以部分弹流理论及弹性微观固体接触模型为基础,借助于多重网格作为数值计算工具。研究了水介质存在时列车运行速度、轴重及轮轨表面粗糙度对轮轨黏着系数的影响,并从数值角度揭示了其影响机理。计算结果表明,随着速度的提高,黏着系数逐渐降低;随着轴重的增大,黏着系数逐渐降低;适当地增加轮轨表面粗糙度有利于增加轮轨黏着特性。

关键词：轮轨水介质黏着表面粗糙度数值计算

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基于摩擦温升效应的地铁车轮磨耗特性研究

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机械工程学报 2023年第4期59卷 213-220页

作者：陈帅吴磊陶功权温泽峰王衡禹西南交通大学土木工程学院成都610031 西南交通大学机械工程学院成都610031 西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

踏面制动引起车轮温度急剧上升,影响车轮材料性能和轮轨接触状态,加剧车轮磨耗。基于Archard磨耗模型,建立一个考虑摩擦温升效应的地铁车轮磨耗预测模型。模型中根据车轮材料属性与温度之间的关系,考虑摩擦温升对接触斑大小、黏滑区划... 详细信息

踏面制动引起车轮温度急剧上升,影响车轮材料性能和轮轨接触状态,加剧车轮磨耗。基于Archard磨耗模型,建立一个考虑摩擦温升效应的地铁车轮磨耗预测模型。模型中根据车轮材料属性与温度之间的关系,考虑摩擦温升对接触斑大小、黏滑区划分和磨耗深度的影响,可实现对高温下的车轮磨耗特性的研究。相对以往的车轮磨耗预测模型,该模型能反映温度对磨耗影响的物理本质,适合研究轮轨接触界面有较大温度(如踏面制动)时的车轮磨耗演化机理。用所建立的车轮磨耗数值预测模型,计算对比不同温度下的轮轨接触状态和车轮磨耗深度。结果表明,轮轨接触斑和滑动区面积随温度的升高而增加;温度升高使接触斑单元磨耗深度增加,当踏面温度从常温25℃增加到最高温度300℃时,最大磨耗深度0.4 nm,增幅为28.4%;车轮转动一圈后,其径向磨耗深度也随温度的升高而明显增加,最大径向磨耗深度15 nm,增幅为28.2%,同时,车轮横向位置的磨耗范围增加5.8%,为踏面制动形式的地铁车轮磨耗预测研究提供更加准确的理论模型。

关键词：地铁车轮制动温升磨耗预测轮轨接触斑磨耗深度

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