检索结果-内蒙古大学图书馆

铁道车辆 2025年第2期63卷 55-66页

作者：刘华敖鹏李慷贺星邹睿祁亚运重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 中国铁路济南局集团有限公司青岛动车段济南东动车所山东济南250023 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

随着城市化进程的加快,地铁线路逐年增加,地铁车辆服役过程中的动力学问题和车轮磨耗问题不断涌现。为了探究传统的轴箱外置型和轴箱内置型地铁车辆的动力学性能及轮轨磨耗差异,使用SIMPACK建立了轴箱内置型和轴箱外置型两种地铁车辆模... 详细信息

随着城市化进程的加快,地铁线路逐年增加,地铁车辆服役过程中的动力学问题和车轮磨耗问题不断涌现。为了探究传统的轴箱外置型和轴箱内置型地铁车辆的动力学性能及轮轨磨耗差异,使用SIMPACK建立了轴箱内置型和轴箱外置型两种地铁车辆模型。结合线路运行条件和车辆结构特点,根据EN 14363:2016标准分析了两种车辆在直线、小半径曲线和大半径曲线线路条件下的车辆动力学性能,以及车辆的静态抗扭曲性能;利用Jendel磨耗模型对轴箱内置和轴箱外置地铁车辆的轮轨磨耗进行了仿真分析。结果表明:两种车辆模型在直线和曲线上的动力学性能均满足标准要求,在两种扭曲线路上的抗扭曲性良好。与轴箱外置型车辆相比较,在直线线路上,轴箱内置型车辆的车体横向加速度最多降低16%,车轮导向力最多降低41%;在小半径曲线线路上,横向加速度可降低8%,车轮导向力可降低49%,车轮磨耗量降低40%,钢轨磨耗量降低37%;在大半径曲线线路上,横向加速度可降低20%,车轮导向力可降低38%,车轮磨耗量降低21%,钢轨磨耗量降低33%。文章研究的轴箱内置型地铁车辆符合EN 14363:2016标准,并且与传统轴箱外置型转向架相比,其车体横向加速度、车轮导向力、轮轨磨耗都得到了改善,可以为轴箱内置型地铁车辆的设计和运维提供依据。

关键词：地铁车辆轴箱内置转向架动力学性能轮轨磨耗仿真分析

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轮轨磨耗对岔区轮轨接触行为的影响

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铁道工程学报 2016年第1期33卷 46-51页

作者：王平刘哲西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室成都610031

研究目的：针对车轮与道岔钢轨磨耗严重的问题,以沪昆线湄池站为试验背景,现场测量其磨耗后LM型车轮踏面与12号道岔钢轨型面,并基于迹线法原理和有限元理论求解车轮与道岔钢轨的接触问题,计算分析轮轨型面磨耗对轮轨接触几何关系、接触... 详细信息

研究目的：针对车轮与道岔钢轨磨耗严重的问题,以沪昆线湄池站为试验背景,现场测量其磨耗后LM型车轮踏面与12号道岔钢轨型面,并基于迹线法原理和有限元理论求解车轮与道岔钢轨的接触问题,计算分析轮轨型面磨耗对轮轨接触几何关系、接触应力、接触斑尺寸及内部应力的影响规律,为道岔钢轨廓形优化设计及岔区钢轨打磨提供理论基础。研究结论：（1）轮轨型面磨耗改变了轮轨接触点对分布状态,缩短了岔区轮载过渡范围,增大了轮轨接触竖向不平顺幅值及其波动程度,导致岔区轮轨相互作用增强,加剧了道岔钢轨的磨耗伤损;（2）轮轨磨耗能够增加轮轨型面共形度,降低轮轨接触应力和Von Mises应力的幅值;（3）道岔钢轨Von Mises应力最大值一般发生在距钢轨表面2.7~4.5 mm范围内,易导致此处接触疲劳裂纹的萌生;（4）本研究成果可供道岔钢轨廓形优化设计时参考。

关键词：道岔轮轨磨耗轮轨接触接触应力弹塑性有限元法

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新材质车轮钢对重载货车轮轨磨耗的影响

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铁道学报 2016年第6期38卷 32-37页

作者：李亨利李芾张澎湃邓小剑王爱民西南交通大学机械工程学院四川成都610031 中国铁道科学研究院金属及化学研究所北京100010 中车眉山车辆有限公司四川眉山620032

车轮材质是影响重载货车轮轨磨耗的因素之一。本文在SIMPACK动力学软件中建立新一代27t轴重C80E通用敞车的动力学模型,并应用CONTACT轮轨接触模型、Archard磨耗模型,对我国新研制CL70重载货车车轮钢对轮轨磨耗的影响进行研究。结果表明:... 详细信息

车轮材质是影响重载货车轮轨磨耗的因素之一。本文在SIMPACK动力学软件中建立新一代27t轴重C80E通用敞车的动力学模型,并应用CONTACT轮轨接触模型、Archard磨耗模型,对我国新研制CL70重载货车车轮钢对轮轨磨耗的影响进行研究。结果表明:CL70钢车轮与现有CL60钢车轮轮轨磨耗的分布基本一致。直线运行时,新材质车轮车轮磨耗深度和磨耗面积可分别降低27.87%和28.74%,钢轨的上述指标仅分别增大3.44%和2.11%。通过半径为600m曲线时,采用CL70钢外侧车轮磨耗深度和面积可减少约61.86%和55.19%,外轨磨耗深度和面积仅增加约5.63%和2.48%。在大秦线运用时,车轮磨耗深度和磨耗面积的计算结果降低29.33%和31.87%,与大秦线新材质车轮试验结果数值较吻合。新材质钢车轮轮轨磨耗综合经济效益显著。

关键词：轮轨磨耗 CL70钢 SIMPACK 重载货车动力学

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基于三维动态有限元模型的轮轨磨耗数值分析

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中国铁道科学 2008年第4期29卷 89-95页

作者：常崇义王成国金鹰中国铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心北京100081 铁道综合技术研究所铁道力学研究部日本东京185-8540

提出基于三维动态有限元模型的轮轨形面磨耗的数值预测方法,应用非线性有限元分析软件ABAQUS建立三维有限元模型,对轮轨滚动接触过程中的磨耗问题进行数值仿真研究。分析中,轮、轨材料采用双线性的弹塑性本构模型,联合使用有限元隐式(静... 详细信息

提出基于三维动态有限元模型的轮轨形面磨耗的数值预测方法,应用非线性有限元分析软件ABAQUS建立三维有限元模型,对轮轨滚动接触过程中的磨耗问题进行数值仿真研究。分析中,轮、轨材料采用双线性的弹塑性本构模型,联合使用有限元隐式(静态)和显式(瞬态)求解方法模拟轮轨瞬态滚动接触过程;采用基于微面积的Archards磨耗模型的积分形式,对轮轨材料的滚动磨损进行计算;用基于三次样条插值函数的曲线光滑技术,对磨耗过程的磨损量分布进行光滑化处理,再根据光滑化后的磨损分布来更新轮轨形面;用Laplace网格光滑技术对车轮踏面和轨轮轨头内部的有限元网格进行光滑化处理。以以往轮轨试验为实例对数值分析模型和方法进行了验证,试验结果与数值分析结果具有良好的一致性。

关键词：轮轨磨耗三维有限元模型轮轨接触磨损模型轮轨形面网格光滑化

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弹性车轮作用下低地板有轨电车轮轨磨耗研究

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中国机械工程 2021年第4期32卷 439-445页

作者：杨阳沈健王孔明占俊中铁二院工程集团有限责任公司科学技术研究院成都610031 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

为研究使用弹性车轮的车辆踏面以及运行弹性车轮的钢轨磨耗情况,基于Archard磨耗模型建立了轮轨磨耗预测模型,对不同轨道不平顺条件、不同曲线半径条件下的车轮踏面以及钢轨磨耗情况进行了分析。对比分析弹性车轮和刚性车轮,结果表明:... 详细信息

为研究使用弹性车轮的车辆踏面以及运行弹性车轮的钢轨磨耗情况,基于Archard磨耗模型建立了轮轨磨耗预测模型,对不同轨道不平顺条件、不同曲线半径条件下的车轮踏面以及钢轨磨耗情况进行了分析。对比分析弹性车轮和刚性车轮,结果表明:在线路较差的情况下,弹性车轮具有更好的降磨效果;弹性车轮在曲线半径较小的线路上对磨耗的降低效果较小,随着曲线半径的增大,弹性车轮的降磨效果明显;运行弹性车轮时比运行刚性车轮时钢轨的最大累积磨耗量减小了33%;弹性车轮对曲线钢轨磨耗有一定的降低作用。

关键词：弹性车轮低地板有轨电车轮轨磨耗钢轨不平顺

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高速列车轮轨接触几何参数对轮轨磨耗的影响研究

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铁道学报 2019年第2期41卷 50-56页

作者：杨广雪赵方伟李秋泽梁云林国进北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 中国铁道科学研究院金属及化学研究所北京100081 中车长春轨道客车股份有限公司转向架研发部吉林长春130062

为研究高速列车轮轨接触几何参数对轮轨磨耗的影响,选取修正的Elkins磨耗指数方法计算轮轨间的磨耗指数,采用ANSYS和SIMPACK联合仿真的方法,将轮对、转向架构架和车体逐步进行弹性化处理,建立全弹性的车辆系统动力学模型,基于此模型进... 详细信息

为研究高速列车轮轨接触几何参数对轮轨磨耗的影响,选取修正的Elkins磨耗指数方法计算轮轨间的磨耗指数,采用ANSYS和SIMPACK联合仿真的方法,将轮对、转向架构架和车体逐步进行弹性化处理,建立全弹性的车辆系统动力学模型,基于此模型进行数值计算,从时域、有效值、最大值3个方面,结合速度因素,分析摩擦系数、轮对内侧距和轨底坡对轮轨磨耗的影响。结果表明,在相同速度下,摩擦系数越小,轮轨磨耗越严重,随着摩擦系数的增大,轮轨磨耗趋于平稳;随着轮对内侧距的增大,磨耗指数整体呈增大趋势,但轮对内侧距对轮轨磨耗的影响较小;当轨底坡的值取为1/40～1/20时,轮轨磨耗较小;在相同轮轨接触几何参数下,列车运行速度的提高加剧了轮轨间的磨耗。

关键词：高速列车全弹性系统动力学轮轨接触几何参数轮轨磨耗

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轮轨摩擦控制对重载货车轮轨磨耗的影响

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中国铁道科学 2016年第5期37卷 94-101页

作者：李亨利李芾西南交通大学机械工程学院四川成都610031 中车眉山车辆有限公司四川眉山620032

基于轮轨摩擦控制原理,以C80B型运煤专用敞车为对象,采用SIMPACK动力学软件建立车辆动力学模型,并将车辆动力学模型及LM型车轮与60型钢轨的轮轨接触模型和磨耗模型耦合,采用多点轮轨接触算法,分别计算和分析曲线和直线线路工况下干燥轨... 详细信息

基于轮轨摩擦控制原理,以C80B型运煤专用敞车为对象,采用SIMPACK动力学软件建立车辆动力学模型,并将车辆动力学模型及LM型车轮与60型钢轨的轮轨接触模型和磨耗模型耦合,采用多点轮轨接触算法,分别计算和分析曲线和直线线路工况下干燥轨面状态、轨侧控制模式、轨顶控制模式和轨侧+轨顶控制模式等对重载铁路轮轨磨耗的影响。结果表明:在半径为300m的曲线线路上,采用轨侧控制模式时可使外轨侧车轮轮缘的磨耗降低约40.07%、外轨轨角的磨耗降低约42.31%,而降低内轨侧车轮踏面磨耗和内轨轨顶磨耗的效果不明显;采用轨侧+轨顶控制模式时不但能够进一步降低外轨侧车轮轮缘磨耗和外轨侧面磨耗,还可以使内轨侧车轮踏面磨耗和内轨顶面磨耗降低约40%以上,并且轮轨接触斑内瞬时最大接触应力、轮轨横向力和脱轨系数均有所减小;在直线线路上采用轨顶控制模式,可使车轮磨耗降低约66.33%,钢轨磨耗降低约63.64%。

关键词：轮轨磨耗轮轨摩擦控制车辆动力学轮轨接触重载铁路

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重载铁路轮轨磨耗及其对安全运行的影响

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西南交通大学学报 2014年第2期49卷 302-309页

作者：熊嘉阳邓永权曹亚博李立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

介绍了国内外重载铁路发展现状和运用情况.详细论述了重载铁路在运营过程中轮轨典型的磨耗情况,主要有车轮轮缘磨耗、车轮踏面凹坑磨耗、车轮椭圆磨耗、车轮偏心磨耗、钢轨轨角侧磨、钢轨波浪形磨损以及轮轨擦伤.关于重载铁路轮轨磨损... 详细信息

介绍了国内外重载铁路发展现状和运用情况.详细论述了重载铁路在运营过程中轮轨典型的磨耗情况,主要有车轮轮缘磨耗、车轮踏面凹坑磨耗、车轮椭圆磨耗、车轮偏心磨耗、钢轨轨角侧磨、钢轨波浪形磨损以及轮轨擦伤.关于重载铁路轮轨磨损的研究主要分两个方面:轮轨的力学行为和基于轮轨行为对轮轨磨耗的机理、发展规律、主要影响因素和降磨措施.讨论了轮轨磨耗对轮轨接触载荷、车辆和轨道动力学行为、运行安全和稳定性的影响.提出了轮轨磨耗状态下重载列车脱轨安全问题的研究方法与技术路线,以期通过数值仿真计算,研究轮轨磨耗状态下重载列车脱轨机理和关键影响因素及其规律.

关键词：重载列车轨道安全运行脱轨轮轨磨耗

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基于轮轨磨耗对30t轴重货车车轮踏面优化研究

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铁道学报 2014年第8期36卷 12-18页

作者：杨亮亮罗世辉傅茂海西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031 西南交通大学机械工程学院四川成都610031

通过对30t轴重铁路货车的仿真,对比分析车轮采用LM磨耗型踏面与75kg/m、60kg/m两种钢轨匹配后各磨耗评定指标,得出LM型踏面与75kg/m重型钢轨匹配时存在一定不适应的结论。为了满足我国大轴重铁路货车技术的发展需求,从减少轮轨磨耗考虑... 详细信息

通过对30t轴重铁路货车的仿真,对比分析车轮采用LM磨耗型踏面与75kg/m、60kg/m两种钢轨匹配后各磨耗评定指标,得出LM型踏面与75kg/m重型钢轨匹配时存在一定不适应的结论。为了满足我国大轴重铁路货车技术的发展需求,从减少轮轨磨耗考虑,设计出两种与75kg/m重型钢轨匹配性能更优的车轮踏面。基于FASTSIM算法和Archard磨耗模型,对30t轴重货车车轮磨耗进行仿真计算,并对比分析优化前后车轮踏面磨耗状态及相关指标。研究结果表明:两种优化型踏面与75kg/m钢轨匹配下的车轮磨耗程度均比LM型踏面车轮磨耗要小,而且随着运行里程的增加,这种趋势更加明显。

关键词： 30 t轴重铁路货车踏面优化轮轨磨耗 FASTSIM 算法

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铁路曲线上轮轨磨耗影响参数的仿真研究

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中国铁道科学 2007年第5期28卷 19-23页

作者：陈鹏高亮郝建芳北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

运用SIMPACK虚拟样机技术,从线路设计及养护维修的角度出发,对铁路曲线上车辆速度、轨底坡、曲线超高及钢轨涂油对轮轨磨耗的影响进行仿真计算和分析。分析结果表明:为降低轮轨磨耗及保证行车安全,车辆速度以比线路条件决定的最高行车... 详细信息

运用SIMPACK虚拟样机技术,从线路设计及养护维修的角度出发,对铁路曲线上车辆速度、轨底坡、曲线超高及钢轨涂油对轮轨磨耗的影响进行仿真计算和分析。分析结果表明:为降低轮轨磨耗及保证行车安全,车辆速度以比线路条件决定的最高行车速度略低为宜;曲线超高过低或过高均会增大轮轨磨耗,由于小半径曲线上设置的超高一般偏大,故而适当降低小半径曲线的超高对于降低轮轨磨耗是有利的;轨底坡的适当增大可使得轮轨磨耗有一定降低,但效果不明显,且轨底坡过大会加剧轮轨磨耗;对钢轨进行适当的涂油可有效降低轮轨磨耗,但应进行严格控制,涂油太多对于降低轮轨磨耗反而不利。

关键词：轮轨磨耗铁路曲线影响参数动力仿真

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