高速铁路道岔区轮轨振动特性及磨耗分析

发布时间：2021-09-02 00:08

　　随着高速铁路的快速发展,我国对高速列车及轨道结构有了更高的要求。道岔作为列车实现跨线运行必不可少的组成部件,其特有的结构使得轮轨接触关系与普通区间存在较大的差异。车辆在道岔区运行时产生的轮轨磨耗问题日益凸显,这一问题也影响了车辆运行的安全性、平稳性以及旅客的舒适性。针对这些问题,本文采用了一种多体动力学和有限元相结合的轮轨磨耗计算方法,计算了道岔区轮轨磨耗深度、磨耗指数,并分析了多种因素影响下的磨耗规律,为道岔区优化设计以及工务养护维修提供了一定的理论参考。主要工作如下:（1）采用了一种多体动力学和有限元相结合的轮轨磨耗计算方法。基于多体动力学和有限元方法建立了车辆-道岔耦合动力学模型,分析了耦合系统动力响应,验证了模型的正确性。利用该模型计算得到轮轨法向力、轮轨蠕滑力、轮轨蠕滑率以及轮轨接触斑大小等指标结果,建立磨耗计算模型,将各项指标作为输入参数导入磨耗模型,得到车辆直向通过道岔区时产生车轮磨耗以及钢轨特征断面磨耗。（2）利用所建立的车辆-道岔耦合动力学模型分析了不同过岔速度、轨底坡、车轮型面以及轴重条件下,车辆直向过岔的轮轨振动特性。在多种因素影响下,轮轨力在转辙区和辙叉区出现较... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

钢轨磨耗药肠卜IRai】W.业

??区轮轨磨耗问题在结构不平顺的影响下更加显著，图１－１、１－２分别为尖轨、心轨??磨耗以及车轮踏面凹磨、轮缘磨耗的情况。????ｎｉＨ??（ａ）尖轨磨耗?（ｂ）心轨磨耗??图１－１钢轨磨耗??Ｆｉｇ．?１－１?Ｒａｉｌ?ｗｅａｒ??Ｉ＇?Ｉ?ｋ?Ｍ??（ａ）踏面凹磨?（ｂ）轮缘磨耗??图１－２车轮磨耗??Ｆｉｇ．?１－２?Ｗｈｅｅｌ?ｗｅａｒ??针对目前高速道岔存在的磨耗问题，国内外专家学者进行了大量的试验分析??以及仿真计算等工作。本文采用了一种计算道岔区轮轨磨耗的方法，分析了不同??因素影响下，轮轨磨耗的发展规律，为高速铁路磨耗预测提供了一定的参考价值，??对于完善我国高速铁路道岔设计方法、优化道岔养护维修标准具有重要的实际意??义以及广泛的应用前景。??１．２国内外研究现状??国内外对轮轨磨耗机理的研宄追根溯源是对轮轨的力学行为的研究。因此，??调研工作主要从两个方面开展，一个是车辆－道岔耦合动力学，另一个是轮轨磨耗。??２??

?＾???的接触斑信息，并结合动力分析结果，利用磨耗模型计算了轮轨磨耗深度，并选??取磨耗情况最严重的轮对进行磨耗关键影响因素研究。??（４）对比分析了采用磨耗前后车轮型面下的车辆在直向通过道岔时的轮轨接??触几何关系以及动力响应。??技术路线如下：??


本文编号：3377912