检索结果-内蒙古大学图书馆

中国铁道科学 2014年第4期35卷 88-93页

作者：肖乾徐红霞黄碧坤张海华东交通大学现代轨道车辆研究所江西南昌330013 西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031 江铃汽车股份有限公司江西南昌330013

运用有限元软件ABAQUS的非线性功能,基于轮轨滚动接触理论,采用mixed Lagrangian/Eulerian方法建立高速轮轨稳态滚动接触的大规模有限元模型,分析CRH2型动车组在CHN60钢轨直线线路上运行且其轮对横移量在0～6 mm范围变化时的蠕滑力和蠕... 详细信息

运用有限元软件ABAQUS的非线性功能,基于轮轨滚动接触理论,采用mixed Lagrangian/Eulerian方法建立高速轮轨稳态滚动接触的大规模有限元模型,分析CRH2型动车组在CHN60钢轨直线线路上运行且其轮对横移量在0～6 mm范围变化时的蠕滑力和蠕滑率.结果表明：随着轮对横移量的增大,车轮接触斑内纵向蠕滑力合力的最大值约为最小值的24.4倍,列车总的纵向蠕滑力几乎是呈线性急剧减小,表明轮对横移量的增大会降低列车的牵引性能;横向蠕滑力合力的最大值与最小值相差约42.4％,变化趋势低于纵向蠕滑力合力,列车左轮与右轮总的横向蠕滑力随着轮对横移量的增大而减小,从而影响列车的横向稳定性与脱轨系数;纵向蠕滑率的最大值与最小值相差约124.8％;与纵向蠕滑率相比,横向蠕滑率很小且几乎不随轮对横移发生变化,表明轮对横移对横向蠕滑率的影响很小.

关键词：轮对横移高速轮轨关系轮轨稳态滚动接触蠕滑力蠕滑率

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基于NURBS曲面拟合的道岔打磨廓形研究

基于NURBS曲面拟合的道岔打磨廓形研究

引用

作者：史振帅华东交通大学

学位级别：硕士

道岔作为轨道结构中的关键部件,其结构复杂,使用频繁,是轮轨系统中最容易发生磨损的部位之一,随着我国高速列车的提速运营,道岔磨耗问题变得日益严重。在总结国内外学者对道岔研究的基础上,以道岔转辙器区域直尖轨为研究对象,采用Non-Un... 详细信息

道岔作为轨道结构中的关键部件,其结构复杂,使用频繁,是轮轨系统中最容易发生磨损的部位之一,随着我国高速列车的提速运营,道岔磨耗问题变得日益严重。在总结国内外学者对道岔研究的基础上,以道岔转辙器区域直尖轨为研究对象,采用Non-Uniform Rational B-Splines（NURBS）双三次曲面理论,以实测的32个磨耗型面数据作为基础输入值,每条型面曲线设置19个插值点,以U V两个方向上的控制点权因子值为设计变量,构建道岔直尖轨打磨廓形计算模型;以降低车轮与道岔的接触应力为目标函数,以脱轨系数及道岔直尖轨磨耗廓形和标准廓形作为上下边界范围设置约束条件,获得道岔直尖轨的打磨廓形及拟合曲面;采用ALE自适应网格技术,编写Umeshmotion磨损子程序,以车轮-道岔静态匹配结果为基础输入量,依据轮轨稳态滚动接触理论,对比分析打磨廓形OPzj及标准廓形BZzj的滚动接触性能;当列车通过量为20Mt、50Mt、100Mt时,对OPzj及BZzj进行了磨耗预测对比分析;建立车辆及道岔系统的动力学模型,对比分析高速列车直逆向过岔时,打磨廓形OPzj和标准廓形BZzj的接触匹配特性。在车辆-道岔系统动力学分析中,与BZzj相比,采用OPzj时列车通过的轮重减载率的RMS值减少了11.1%,脱轨系数最大值减少了11.5%,车轮-道岔横/垂向力最大值分别减少了25.3%、7.7%,车体横/垂向振动加速度RMS值分别减少了6.3%、17.5%。可知OPzj的各项动力学性能皆略优于BZzj,可以更好的保证列车运行的安全性和稳定性,延长道岔维护周期。采用车轮-道岔静态接触分析,对OPzj和BZzj关键截面的主要接触性能指标进行对比发现,与BZzj相比,OPzj的顶宽0mm、5mm、20mm、35mm、50mm截面的接触应力最大值分别减少了5.3%、11.4%、12.8%、5.5%、15.1%,剪切应力最大值分别减少了3.7%、3.4%、14.7%、27.6%、13.1%,接触压应力最大值分别减少了0.18%、20.2%、13.4%,6.7%、22.2%,可知OPzj有利于减缓道岔磨耗,提高车轮与道岔的静态匹配性能。通过轮-岔滚动接触分析可以得出,与BZzj相比,顶宽0mm、5mm、20mm、35mm、50mm截面的OPzj的滚动接触应力最大值分别减少了7.8%、34.8%、14.6%、35.3%、23.7%,节点位移总量分别减少了44%、62%、46.5%、45%、49%;当列车通过量为20Mt时,OPzj关键截面的磨耗量最大值与BZzj相比分别减少了32.1%、44.1%、14.3%、23.8%、45.7%;当列车通过量为50Mt时,OPzj关键截面的磨耗量最大值分别减少了33%、14.3%、12.9%、30.6%、40.5%;当列车通过量为100Mt时,OPzj关键截面的磨耗量最大值分别减少了26.2%、9.1%、20.8%、33.1%、34.1%;通过上述结果可知,道岔直尖轨的打磨廓形OPzj有利于减缓道岔磨耗,降低道岔疲劳损伤的发生,延长道岔的使用寿命和打磨维护周期,具有更高的经济性和缓磨特性。

关键词： NURBS曲面理论道岔打磨直尖轨打磨廓形轮轨稳态滚动接触 Archard磨耗模型

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