检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：李霞西南交通大学

学位级别：硕士

轮轨之间的磨耗一直是铁路工业难以解决的问题,人们采用各种方法和措施来降低其发展,如研发轮轨新材料、优化轮轨型面匹配以减小轮轨接触应力和改善轨道和车辆结构以减少轮轨之间的动力作用等。随着高速、重载铁路的深入发展,轮轨相互... 详细信息

轮轨之间的磨耗一直是铁路工业难以解决的问题,人们采用各种方法和措施来降低其发展,如研发轮轨新材料、优化轮轨型面匹配以减小轮轨接触应力和改善轨道和车辆结构以减少轮轨之间的动力作用等。随着高速、重载铁路的深入发展,轮轨相互作用愈加剧烈,车轮和钢轨间的磨耗也越来越严重,它不仅大大增加了铁路运输成本,而且还直接危害行车的安全。因此,开展车轮磨耗的研究具有很重要的理论意义和工程应用背景。本论文主要开展了以下几方面的工作: (1)首先对国内外车轮磨耗的研究历史和现状进行了详细论述,明确了车轮磨耗研究的意义和目的。 (2)建立了较为完善的车轮磨耗理论计算模型并发展了相应的数值程序。模型中包含了车辆轨道垂向横向耦合动力学模型、改进的三维非Hertz滚动接触理论模型、Archard材料磨损模型。 (3)基于车轮滚过一个接触斑长度过程中信息的变化,发展了两种车轮累计磨耗叠加计算方法,其中一个方法假定车轮滚过一个接触斑长度时,接触斑信息不变,因而只计算一个步长即可得到车轮轮周的磨耗量,其计算量小;另一个方法需要计算一个接触斑长度才能得到轮周的磨耗,其计算量大,但所得结果更加精确。 (4)累计磨耗计算过程中分别采用了5点三次平滑(K5)、三次样条平滑(Spline)和超光平滑(Super)三种方法平滑数据,分析了它们对车轮磨耗计算结果的影响,发现超光平滑(Super)比前两种方法更可靠。 (5)分析了小曲线上车轮的磨耗情况及其踏面的演化规律,数据结果表明,每个转向架前轮对磨耗比后轮对严重,外轨上的车轮比内轨上的车轮磨耗严重,这种趋势与现场情况相吻合。 (6)分析了轴重、速度、硬度、结构参数等对车轮磨耗的影响。发现一系悬挂刚度对车轮磨耗影响较大,一系悬挂刚度相同时,车轮磨耗随着轴重的增加而增大;直线上车轮磨耗随运行速度的增加而增大,曲线上当车速越接近平衡速度时磨耗越小,反之则越大;车轮的磨耗量随硬度的增大而减小。

关键词：车轮磨耗车辆-轨道耦合动力学轮轨滚动接触磨耗模型

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基于Tγ/A-磨损率模型的铁路车轮磨耗仿真分析

基于Tγ/A-磨损率模型的铁路车轮磨耗仿真分析

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作者：杨斌西南交通大学

学位级别：硕士

伴随经济的快速发展,铁路货物运量迅猛增加,虽然我国重载铁路运输能力已有很大发展,但依然严重不足,提高轴重和速度成为提高重载运输运量的重要措施。随着货车轴重和速度的不断增加,轮轨接触关系更加恶劣,车轮和钢轨间的磨耗也越来越严... 详细信息

伴随经济的快速发展,铁路货物运量迅猛增加,虽然我国重载铁路运输能力已有很大发展,但依然严重不足,提高轴重和速度成为提高重载运输运量的重要措施。随着货车轴重和速度的不断增加,轮轨接触关系更加恶劣,车轮和钢轨间的磨耗也越来越严重,不仅增加了铁路运输成本,而且直接危害行车安全,因此开展车轮磨耗研究具有很重要的指导意义。利用WR-1轮轨滚动磨损试验机通过对我国CL60车轮材料与U71 Mn钢轨材料进行实验,获得了CL60车轮材料的Tγ/A-磨损率曲线。使用SIMPACK软件建立了车辆系统动力学模型,使用MATLAB软件发展了基于赫兹接触-FASTSIM算法、车轮材料Tγ/A-磨损率曲线和Archard磨耗指数为一体的车轮磨耗计算模型的程序。采用5点3次和三次样条平滑方法分别对车轮磨耗深度与踏面更新数据进行平滑。研究了基于Tγ/A-磨损率曲线和基于Archard磨耗指数两种不同车轮磨耗计算模型对同一工况下不同车轮磨耗的影响及踏面演变规律。分析计算了不同工况对车轮磨耗的影响,研究了大秦线上车轮踏面的变化规律。论文主要研究结论如下：(1)轮轨材料Tγ/A-磨损率曲线可分为轻度磨损、严重磨损和灾难性磨损三个区域,这三个区域和材料所处的损伤机制相吻合。(2)同一转向架下,前轮对比后轮对的磨耗严重；外轨上车轮比内轨上车轮磨耗严重。(3)Archard指数模型在各个区间取平均值,Tγ/A-磨损率指数模型的取值是随Tγ/A值连续变化的,所以在仿真计算时Tγ/A-磨损率指数模型比Archard指数模型准确。(4)车轮磨耗体积均随轴重的增加而增大,随曲线半径的增加而减小；直线上,磨耗体积随速度的增加变化不明明；曲线上,除车轮和车轮5外,磨耗体积随速度的增加先减小后增加。(5)大秦线仿真时,每个转向架下前轮对的磨耗深度均比后轮对大,每个轮对上的两个车轮踏而变化情况几乎一致。

关键词：车轮磨耗轮轨滚动接触磨耗模型 Tγ/A-磨损率仿真分析

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初始残余应力对轨道滚动接触应力的影响规律研究

初始残余应力对轨道滚动接触应力的影响规律研究

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作者：杜星龙辽宁科技大学

学位级别：硕士

随着我国铁路不断向高速重载方向发展,钢轨的使役条件变得越来越恶化,更易发生磨损和疲劳,使用寿命也更短。因此,对轨道的轮轨接触问题进行研究显得愈发重要。目前,对于轮轨滚动接触研究的主要方法是进行有限元模拟分析,所建模型的几何... 详细信息

随着我国铁路不断向高速重载方向发展,钢轨的使役条件变得越来越恶化,更易发生磨损和疲劳,使用寿命也更短。因此,对轨道的轮轨接触问题进行研究显得愈发重要。目前,对于轮轨滚动接触研究的主要方法是进行有限元模拟分析,所建模型的几何尺寸及其边界约束条件与真实情况差距较大:忽略了弹性扣件及轨下基础的作用,没有考虑钢轨的横向和垂向约束。本文在建模时,考虑到模型单元数较多,为了提高模拟效率,对轨道模型进行简化。在不影响计算精度的前提下,通过严密的分析和计算,将轨枕、轨下垫片、道床、弹性扣件等因素综合考虑,用与其刚度等效的弹簧单元来替代,建立了直线轨道的三维轮轨滚动接触有限元模型。利用DYNAANSYS/LS-显示动力学分析软件,对轮轨滚动接触模型进行有限元分析,选择沿钢轨长度方向(Z向)Z=3740mm处的横截面来分析钢轨内部应力的大小和分布规律,定义钢轨踏面上的横向轮廓线和钢轨横向截面的对称中心线两条路径来映射钢轨内部节点的应力;模拟得出了不考虑初始残余应力和考虑初始残余应力两种条件下,车轮多次滚动后,钢轨横截面的应力云图以及钢轨上与车轮的接触斑云图;通过ANSYS路径映射技术,获取了钢轨踏面上横向轮廓线以及钢轨横截面对称线上各节点的应力曲线,得出在直线轨道下,钢轨踏面上与车轮的接触部位较稳定,钢轨轨头中部为主要接触区,且应力大小由轨头中部向两侧递减;随着车轮滚动次数的增加,钢轨踏面的受力先增大,后逐渐趋于稳定;钢轨内部等效应力的最大值位于钢轨踏面以下。

关键词：初始残余应力轮轨滚动接触等效刚度数值仿真

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高速动车组车轮不圆度试验及仿真研究

高速动车组车轮不圆度试验及仿真研究

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作者：郑晓阳北京建筑大学

学位级别：硕士

由于高速铁路高速、高密度运行，轮对磨损更加严重，从而造成车轮不圆。这必然会影响轮轨接触关系，进而对轨道和车辆造成较大冲击和破坏，从而影响列车的运行品质、安全以及运输成本。为了研究车轮不圆度对高速列车运行的影响，利用点... 详细信息

由于高速铁路高速、高密度运行，轮对磨损更加严重，从而造成车轮不圆。这必然会影响轮轨接触关系，进而对轨道和车辆造成较大冲击和破坏，从而影响列车的运行品质、安全以及运输成本。为了研究车轮不圆度对高速列车运行的影响，利用点激光传感器测距系统，在北京动车段对京沪高速铁路上运营的6列CRH380A型动车组的316个车轮进行了测试与统计，并通过数学手段对测试数据进行处理分析，掌握被测车轮的不圆度幅值和不圆度成分构成。经分析发现，构成车轮不圆的主要成分基本都在20阶以内，其中1～9阶相对显著，但没有发现存在明显多边形化的车轮，仅有9%的车轮存在相对显著的低阶多边形化。运用Proe、Hypermesh建立了二维轮轨接触有限元模型，将京沪线K736+00～K739+00段的实测轨道不平顺的一段25米长的波谱加到钢轨上，然后，分别建立新轮、一阶、二阶、三阶和四阶多边形化不圆车轮模型，并依据现场实测数据建立实测随机不圆车轮轮轨瞬态接触模型。依据接触理论，利用显式动力分析有限元程序ANSYS/LS-DYNA对不圆车轮进行轮轨瞬态接触应力仿真分析。考虑到预应力影响，采用了隐式-显式分析算法来分析车轮不圆对轮轨关系的影响，通过对比新轮与一阶、二阶、三阶、四阶和实测不圆车轮滚动过程中的瞬态轮轨接触力，分析车轮不圆对轮轨滚动接触的影响，给出运行速度300～350km/h时的轮轨垂向力以及车轴垂向加速度，确定高速行车条件下车轮不圆度的临界范围，为高速动车组车轮不圆度的使用限度和车轮检修周期提供技术支持。仿真结果分析表明，轮轨垂向接触力随着车轮不圆波深的加剧和车速的提高而增大，且波深比速度的影响更为显著。行驶路程相同的情况下，径向不圆车轮的车轴垂向加速度比新轮的要大，而且随着车速的提高，车轴垂向加速度也随之增大。车轮多边形情况下，易形成轮轨瞬间脱离，从而对轨道造成较大冲击。车速300km/h时一阶、二阶、三阶、四阶多边形化车轮、无显著阶数实测不圆车轮以及低阶显著实测不圆车轮的不圆顺最大允许波深分别为3.1mm、1.25mm、0.83mm、1.09mm、1.7mm和0.055mm，车速350km/h时一阶、二阶、三阶、四阶多边形化车轮、无显著阶数实测不圆车轮以及低阶显著实测不圆车轮的不圆顺最大允许波深分别为2.6mm、1mm、0.79mm、1.05mm、1.7mm和0.05mm。超过上述限度时，需对轮对进行镟修。

关键词：轮轨滚动接触车轮不圆度有限元分析瞬态分析

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400 m小半径曲线钢轨打磨前后车辆动力学特性分析

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五邑大学学报（自然科学版） 2019年第1期33卷 16-23页

作者：杨逸航李金良刘吉华王军平昌超中铁物轨道科技服务集团有限公司技术运维研究中心北京100000 五邑大学轨道交通学院广东江门529020 西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

本文选取某线路磨损较为严重的400 m半径曲线钢轨作为研究对象,采用多体动力学软件UM建立车辆-钢轨耦合动力学模型,不考虑钢轨打磨前后的轨面平顺性,研究分析新轨及打磨前后旧轨廓形与全新车轮LMa车轮踏面接触时车辆动力学特性.结果表明... 详细信息

本文选取某线路磨损较为严重的400 m半径曲线钢轨作为研究对象,采用多体动力学软件UM建立车辆-钢轨耦合动力学模型,不考虑钢轨打磨前后的轨面平顺性,研究分析新轨及打磨前后旧轨廓形与全新车轮LMa车轮踏面接触时车辆动力学特性.结果表明:当横移量大于7 mm时,新轨等效锥度最大,打磨后旧轨等效锥度较打磨前小,车辆通过小半径曲线性能有所降低,但同时也将减小轮轨横向力,减小轮轨磨耗;较打磨前旧轨,打磨后旧轨与LMa车轮踏面接触时,踏面接触斑内纵向蠕滑率最大值分别减小15.07%、2.82%,左右股横向蠕滑率最大值分别减小4.48%、4.69%,左右股磨耗功最大值分别减少18.06%、9.04%;打磨后旧轨轮对横向/垂向加速度变化时域图与新轨几乎重合,且最大值较打磨前分别降低4.46%、19.05%,车辆运行平稳性得到提升;打磨后轨面状态得到改善,剥离掉块得到较好整治,波浪形磨耗得到较好处理,车辆运行品质得到改善.

关键词：轮轨磨耗钢轨打磨等效锥度轮轨滚动接触动力学分析

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两用斜拉桥在车—桥—风耦合下安全性能评价

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中国市政工程 2007年第A2期 70-71,78页

作者：吴勇李奇彭俊吴定俊上海市城市建设设计研究院上海200125 同济大学桥梁系上海200092

基于轮轨滚动接触蠕滑理论和准定常抖振力,建立车-桥-风系统空间耦合振动分析模型。研究不同车速、不同风速下轻轨列车通过大跨度斜拉桥的安全走行性。结合列车走行特性,对列车各项安全性评定标准进行了具体分析。研究表明,不同的车速... 详细信息

基于轮轨滚动接触蠕滑理论和准定常抖振力,建立车-桥-风系统空间耦合振动分析模型。研究不同车速、不同风速下轻轨列车通过大跨度斜拉桥的安全走行性。结合列车走行特性,对列车各项安全性评定标准进行了具体分析。研究表明,不同的车速和不同的风速在不同的阶段对列车运行安全性的影响程度不同。

关键词：安全性能评价大跨度斜拉桥空间耦合列车运行安全性轮轨滚动接触轻轨列车安全性评定振动分析

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深圳地铁车轮踏面异常磨耗及预防研究

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建筑工程技术与设计 2016年第21期 2576-2577页

作者：陈小忠深圳市地铁集团运营总部客运三分公司广东深圳 518000

运营速度80km/h常规城轨车辆的基础制动方式基本采用踏面制动+合成闸瓦,文章介绍了合成闸瓦对车轮磨耗的预测方法.考虑轮轨动态接触状态,采用数值分析方法分析异常磨耗地铁车轮和新钢轨作用情况,且对导致地铁车轮踏面异常磨耗的原因作... 详细信息

运营速度80km/h常规城轨车辆的基础制动方式基本采用踏面制动+合成闸瓦,文章介绍了合成闸瓦对车轮磨耗的预测方法.考虑轮轨动态接触状态,采用数值分析方法分析异常磨耗地铁车轮和新钢轨作用情况,且对导致地铁车轮踏面异常磨耗的原因作了简单分析.

关键词：轮轨滚动接触地铁车轮异常磨损闸瓦踏面制动

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有问必答

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铁道知识 2004年第5期 46-48页

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六轴机车横向稳定性、分岔及混沌研究

六轴机车横向稳定性、分岔及混沌研究

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第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：高学军李映辉高庆西南交通大学力学与工程学院四川成都 610031 安徽建筑工业学院土木工程学院安徽合肥 230022 西南交通大学力学与工程学院四川成都 610031

基于动力系统的稳定性与分岔理论，以21个自由度的六轴机车系统为研究对象，采用沈氏蠕滑理论计算轮轨滚动接触蠕滑力，而轮缘力则用一有死区的分段线性函数来模拟。应用分析微分方程稳定性和分岔问题的软件包AUTO对该车辆系统运行于理... 详细信息

基于动力系统的稳定性与分岔理论，以21个自由度的六轴机车系统为研究对象，采用沈氏蠕滑理论计算轮轨滚动接触蠕滑力，而轮缘力则用一有死区的分段线性函数来模拟。应用分析微分方程稳定性和分岔问题的软件包AUTO对该车辆系统运行于理想平直轨道上的横向稳定性与分岔问题进行了研究，同时也对该车辆系统在高速情况下的混沌现象进行了分析。研究表明，应用AUTO可以方便快捷地得到车辆系统的诸多特征点及其动力学行为过程，高速情况下大的混沌区内也可能夹杂着小范围的周期运动，为进一步改善机车运行品质及日常运行维护提供一定的理论依据。

关键词：六轴机车动力系统轮轨滚动接触蠕滑力轮缘力

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世界铁路发展状况及其关键力学问题

世界铁路发展状况及其关键力学问题

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第十三届全国结构工程学术会议

作者：金学松温泽峰张卫华曾京周仲荣刘启跃西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

论述了世界部分发达国家和我国铁路发展情况、铁路运输的优点及其在经济建设中所发挥的作用.介绍了世界发达国家和我国铁路发展历史和未来轨道交通发展方向.详细讨论了现有铁路运输存在的问题和未来高速铁路亟待解决的关键力学问题.它... 详细信息

论述了世界部分发达国家和我国铁路发展情况、铁路运输的优点及其在经济建设中所发挥的作用.介绍了世界发达国家和我国铁路发展历史和未来轨道交通发展方向.详细讨论了现有铁路运输存在的问题和未来高速铁路亟待解决的关键力学问题.它们主要是:(1)弓网/列车/轨道(桥梁)大系统耦合动力学;(2)车辆结构强度和可靠度问题;(3)轮轨关系(脱轨、粘着、滚动接触疲劳和波浪形磨损、轮轨噪声);(4)高速列车弓网动力学和高速受流条件下摩擦磨损;(5)轨道结构关键力学和严酷环境下轨道工程破坏问题.这些问题直接危及到行车的安全和运行品质.并提出今后解决这些问题的主要方向.

关键词：高速铁路铁路安全轮轨滚动接触弓网系统力学车辆结构强轮轨关系

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