高速列车车轮多边形对钢轨塑性变形的影响

发布时间：2021-07-01 09:28

　　随着我国高速列车运营时速的不断提升,轮轨之间的作用力愈加强烈,加剧了轮轨间的磨耗,不仅会影响列车的动力学性能,而且还降低列车的安全性和舒适性,影响乘客的乘坐体验,缩短车体和构架的使用寿命,增加后期的维护费用和更换费用。本文首先介绍常用的轮轨接触理论,以CRH3系高速列车为参考对象,采用多体动力学软件SIMAPCK建立整车动力学模型,考虑车轮多边形的不同波深和阶数对车辆动力学性能的影响,重点分析了车轮多边形情况下的轮轨力的变化规律。最后结合有限元软件ABAQUS,考虑钢轨材料的循环塑性本构模型,将动力学计算获取的荷载谱作为输入载荷进行静态循环加载分析,讨论车轮多边形诱发的动态载荷对钢轨塑性变形的影响。主要工作总结如下:（1）利用Hertz接触理论和semi-Hertz接触理论,对不同轴重下的轮轨接触有限元模型进行计算,通过对比二者的接触斑形状和接触区最大接触压力可知,由于semiHertz接触理论中轮轨接触区廓形的曲率非常数,导致接触斑形状为非椭圆状,且接触斑面积较Hertz接触的接触斑面积大,接触压力最大值增加。进一步对比接触理论和有限元分析结果的差异发现,通过接触理论获得的接触斑面积... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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图 1-3 德国高速动车组列车事故现场图研究现状触理论的研究现状理论是车辆动力学仿真、轮轨接触疲劳分析和轮轨磨耗研特征。HertzHeinrich[7]在其发表的论文——《轮弹性固体间的接的分布呈椭圆形分布，并且接触斑内两物体的曲率都是常触时，椭圆形接触斑内的几何尺寸满足赫兹接触条件，赫兹理论。至今 Hertz 理论仍然被广泛应用。直到 1997 年理论以及数值方法 CONTACT，该方法可以比较准确的计总作用力以及黏滑区的划分等，该法亦称“精确理论”，缺广泛使用。Pascal[9-11]等基于轮轨产生磨耗后会发生多点接

图 2-3 CHN60 轨道截面图 8 节点的六面体单元分析，且考虑到计算的精度度，所以为了考虑到计算量的问题，采用非均匀化轮轨接触有限元模型。图 2-4 轮轨接触模型

【参考文献】：
期刊论文
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[5]地铁车辆车轮多边形化形成原因分析[J]. 马卫华,罗世辉,宋荣荣.  机械工程学报. 2012(24)
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[9]我国高速铁路发展状况初探[J]. 李东荣,袁笑颜.  商场现代化. 2010(14)
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硕士论文
[1]高速动车组车轮不圆度试验及仿真研究[D]. 郑晓阳.北京建筑大学 2013
[2]轮轨接触模型和车轮磨耗分析[D]. 王伟.西南交通大学 2009



本文编号：3258882