輪軌
- 道岔鋼軌打磨對輪軌動力學影響分析
、重載方向發(fā)展，輪軌不可避免地會產(chǎn)生嚴重的磨耗問題，直接惡化輪軌關系，影響車輛運行安全性、平穩(wěn)性及舒適性，甚至會造成嚴重的行車安全事故[1]。目前主要通過鋼軌打磨手段調(diào)整鋼軌廓形，消除鋼軌表面病害以改善輪軌關系，延緩輪軌磨耗，進而延長鋼軌服役壽命[2]。楊宗超等人通過仿真計算研究了鋼軌廓形打磨對車輛通過小曲率半徑線路的動力學影響[3]；李貴宇等人研究了不同打磨模式對高速動車組運行性能的影響，提出一個鋼軌打磨限值廓形[4]；王軍平等人基于輪軌接觸特性提出多指
機電信息 2023年1期2023-01-14
- 高速行車條件下鋼軌焊接接頭區(qū)輪軌動態(tài)相互作用
平順會引起不同的輪軌動力響應［8］。因此有必要研究高速行車條件下焊接接頭區(qū)輪軌動態(tài)相互作用，以有效控制焊接接頭幾何不平順尺寸。文獻［9］發(fā)現(xiàn)短波不平順波長和幅值是影響安全限值的主要因素。文獻［10-11］利用車輛-軌道耦合系統(tǒng)動力學模型分析了焊接接頭幾何不平順的波長和波深對輪軌垂向力的影響，發(fā)現(xiàn)焊縫區(qū)輪軌垂向力隨波長增加而逐漸減小。文獻［12］基于車輛-整體道床軌道垂向耦合模型，發(fā)現(xiàn)當焊接接頭不平順波長小于某一臨界值時輪軌動力響應會急劇增大。上述研究均是先
鐵道建筑 2022年11期2023-01-09
- 復雜軌面接觸條件下輪軌動態(tài)相互作用研究
提高對電力機車的輪軌黏著性能提出了更高的要求。重載列車大多運行于露天的軌道線路上，這使得輪軌接觸界面暴露于外界環(huán)境之中，易被雨水、冰雪、油污和落葉等“第三介質(zhì)”污染。試驗研究表明，輪軌接觸界面一旦被這些“第三介質(zhì)”污染，摩擦系數(shù)會顯著降低［1］。當施加牽引或制動力矩的電力機車輪對駛過附著污染物的低黏著區(qū)域時，若無任何防護措施，輪對則會出現(xiàn)空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，此時極易造成車輪和鋼軌表面的擦傷，嚴重縮短車輪鋼軌的使用壽命。輪軌黏著特性是一個高度非線性和復雜的問題，國內(nèi)外
鐵道機車車輛 2022年6期2023-01-04
- 軌道參數(shù)對高速道岔輪軌接觸行為的影響
車過岔的平穩(wěn)性和輪軌接觸力學特性，在高速道岔區(qū)同樣需要應用60N 鋼軌. 列車運行過程中，車輪始終處于動態(tài)磨損狀態(tài)，對輪軌接觸行為影響較大.針對線路上的軌距和軌底坡參數(shù)，國內(nèi)外學者做了大量的研究. 杜星等[2]建立了LMD 車輪和CHN60 鋼軌匹配的動力學模型，分析同一軌道在不同軌底坡條件下的動力學行為發(fā)現(xiàn)，軌底坡變化對列車直線運行時的平穩(wěn)性、舒適性影響很大. 錢瑤等[3]對比分析了不同軌底坡下60N 鋼軌和高速車輪LMA、XP55、S1002G 匹配時
西南交通大學學報 2022年5期2022-11-03
- 基于準彈性修正法計算道岔區(qū)輪軌接觸關系
都 610031輪軌磨耗影響輪軌間的相互作用，進而影響列車運行時的平穩(wěn)性和安全性［1］。相較于區(qū)間線路，道岔區(qū)結(jié)構(gòu)復雜，列車過岔時，輪軌磨損更加嚴重［2］。國內(nèi)外專家對輪軌接觸幾何展開了大量研究。王開文［3］提出了跡線法求解任意車輪踏面和鋼軌廓形的輪軌接觸幾何參數(shù)。倪平濤等［4］利用跡線法和鋼軌廓形分區(qū)法求解鋼軌不同區(qū)域與車輪的最小間隙差，以此判斷單點或多點接觸。曹洋［5］對岔區(qū)控制斷面進行插值得出任意計算斷面，結(jié)合跡線法計算不同斷面的輪軌接觸參數(shù)。Sug
鐵道建筑 2022年7期2022-08-06
- 某高原鐵路無砟軌道地段護輪軌設置方案研究
、軌道設置單側(cè)護輪軌等多項技術措施。高原鐵路養(yǎng)護維修條件極為惡劣，為降低運營期養(yǎng)護維修工作量，經(jīng)技術經(jīng)濟比選，正線以鋪設雙塊式無砟軌道為主[5-6]，雙塊式無砟軌道設置單側(cè)護輪軌暫無成熟、可靠的技術方案?；诜罏臏p災設計需求，結(jié)合本項目軌道結(jié)構(gòu)選型原則，對雙塊式無砟軌道設置單側(cè)護輪軌的方案進行了研究，為高原鐵路工程防災減災設計提供技術支撐與思路。1 可行方案及比選根據(jù)對國內(nèi)外無砟軌道地段護輪軌設置方案的調(diào)研，無砟軌道安裝護輪軌已有應用的方案主要有現(xiàn)澆承軌臺
鐵道標準設計 2022年6期2022-06-07
- 高速列車車輪踏面剝離引起的輪軌沖擊力學響應有限元模擬*
，列車服役環(huán)境和輪軌間的相互作用關系變得更加復雜，輪軌的磨耗和損傷問題日益突出，輪軌間常常伴隨著較大的沖擊和振動，加劇了車輛和軌道結(jié)構(gòu)部件的損傷、疲勞和斷裂破壞，嚴重影響列車的運行平穩(wěn)性和安全性。車輪踏面剝離是軌道車輛車輪非圓化損傷的常見形式之一，通常指車輪在服役過程中受到熱機械作用或輪軌滾動接觸疲勞，在車輪踏面局部或圓周范圍內(nèi)呈現(xiàn)出的龜紋狀或魚鱗狀熱裂紋和金屬剝落損傷現(xiàn)象，如圖1 所示。嚴格意義上，根據(jù)車輪踏面剝離的材料失效機理，由輪軌滾動接觸疲勞導致的
爆炸與沖擊 2022年4期2022-05-21
- 軌道交通動態(tài)客流對輪軌力特征影響研究
海201620)輪軌力是列車及軌道動力學重要評價參數(shù)，關系到列車運行的安全性。目前國內(nèi)對輪軌力及列車運行安全性進行了大量分析研究工作，主要是通過現(xiàn)場測試和理論計算對輪軌作用力進行分析研究[1]，常衛(wèi)華[2]對軌道橫向力進行了研究，分析了橫向力大小對軌道各部件的受力變形規(guī)律的影響。張云飛等[3]建立車輛軌道耦合動力學模型，分析研究山區(qū)工況下曲線半徑、欠超高、緩和曲線長度等幾何參數(shù)對列車通過性能的影響，解決山區(qū)小半徑曲線條件下列車運行安全性、平穩(wěn)性等問題。侯博
噪聲與振動控制 2022年2期2022-04-21
- 地鐵曲線波磨地段輪軌動力特性影響因素
損（簡稱波磨）是輪軌系統(tǒng)普遍存在的一種傷損形式，是沿鋼軌縱向軌頭踏面出現(xiàn)的周期性磨損或塑性變形［1］。列車經(jīng)過波磨地段時，輪軌相互作用劇烈，增大了輪軌振動與噪聲，加劇了輪軌表面的疲勞傷損，縮短了車輛和軌道部件的服役壽命，嚴重時甚至危及行車安全［2-3］。為控制鋼軌波磨的形成與發(fā)展，國內(nèi)外學者開展了大量研究。文獻［4-5］基于輪軌共振引起波磨理論，認為避免輪軌系統(tǒng)特定頻率的共振有利于控制鋼軌波磨發(fā)展；文獻［6-7］基于輪軌摩擦自激振動導致波磨理論，研究了軌道
鐵道建筑 2022年3期2022-04-07
- 輪軌粗糙度對輪軌噪聲的影響研究
標，彭健，劉謀凱輪軌粗糙度對輪軌噪聲的影響研究許天嘯，肖新標*，彭健，劉謀凱（西南交通大學 牽引動力國家重點實驗室，四川 成都 610031）輪軌粗糙度是影響輪軌聲源進而影響車內(nèi)噪聲的關鍵因素。本文基于結(jié)構(gòu)有限元、聲學邊界元和輪軌接觸力模型建立了輪軌滾動噪聲預測模型，分析了120 km/h運行速度下不同輪軌粗糙度對輪軌噪聲的影響。得出如下結(jié)論：120 km/h輪軌噪聲主要能量集中在中高頻段，且在800 Hz頻段處有峰值。與車輪鏇修前相比，車輪鏇修后輪軌噪聲
機械 2022年11期2022-02-04
- 大興機場線輪軌垂向力分析及控制標準研究
）1 大興機場線輪軌力檢系統(tǒng)北京大興機場線是全國首條運營速度160 km/h的城市軌道交通線路，為提高線路維護質(zhì)量，首次采用連續(xù)測量輪軌力檢測系統(tǒng)對軌道缺陷進行檢測。大興機場線運營電客車由青島四方機車車輛股份有限公司生產(chǎn)，為4動4拖8編組列車，如圖1所示。連續(xù)測量輪軌力檢測系統(tǒng)安裝在08號旅客列車一位端，因為安裝在運營車輛上，該系統(tǒng)采用先進的旋轉(zhuǎn)遙測技術替代傳統(tǒng)的集流環(huán)，測力輪對不需要在車軸上加工穿線斜孔，將測力輪對使用壽命延長至等同普通輪對，同時也避免了
現(xiàn)代城市軌道交通 2021年10期2021-11-08
- 高速鐵路輪軌垂向力與軌道高低不平順關聯(lián)特性
的軌道狀態(tài)會導致輪軌間產(chǎn)生異常作用力，較大的輪軌力引起車輛-軌道系統(tǒng)強烈振動沖擊和疲勞損傷，降低車輛運行安全。作為輔助評價軌道服役狀態(tài)的重要參數(shù)，國內(nèi)外鐵路機構(gòu)采用測力輪對技術實時測量輪軌間的作用力［1-3］，評估車輛運行安全風險狀態(tài)，為軌道線路的養(yǎng)護維修提供參考依據(jù)。輪軌力是輪軌耦合作用最直接的結(jié)果，其大小受到車輛、軌道、輪軌接觸狀態(tài)等多種因素的影響，如軌道高低不平順、車輪型面磨耗狀態(tài)［4］、踏面不圓順度［5］、道岔區(qū)結(jié)構(gòu)［6］、軌道支撐剛度［7］、道床
中國鐵道科學 2021年5期2021-10-19
- 軌道交通輪軌接觸面材料性能與輪軌切向接觸阻尼關系研究*
輛-軌道系統(tǒng)中，輪軌接觸起到非常重要的作用，不僅能夠傳遞載荷，也能夠傳遞能量。輪軌材料表面的接觸參數(shù)，特別是接觸阻尼，對整個系統(tǒng)的振動特性至關重要[1]。當車輪和鋼軌彈性接觸時，接觸面既消耗能量又儲存部分能量，因此，表現(xiàn)出接觸剛度和接觸阻尼，并且接觸阻尼和材料特性之間存在復雜的非線性關系[2]。文獻[3]設計試驗研究切向接觸阻尼的能量耗散問題，結(jié)果發(fā)現(xiàn)接觸表面摩擦系數(shù)、粘接面上的壓力和剪切力更為突出。文獻[4]從動力學理論角度，得出切向等效接觸阻尼與結(jié)合面
城市軌道交通研究 2021年9期2021-09-29
- 國外有軌電車小半徑曲線輪軌動力學及減磨優(yōu)化分析
、彎道多等原因，輪軌磨耗的問題更為突出，在這種條件下的輪軌關系、磨耗標準程度沒有相關研究資料，還沒有相關學者對這一課題進行深入研究。研究山地城市低地板車輛動力學是一項艱難的任務，在直線軌道以較低速度運行時，會產(chǎn)生搖擺問題，速度較高時，可能出現(xiàn)激烈的蛇行或浮沉振動現(xiàn)象[1]。當列車通過曲線時，車輪可能爬行，產(chǎn)生過大橫向力，造成鋼軌外翻。輪軌間的磨耗始終是研究輪軌關系的核心問題，長期制約著軌道交通運輸?shù)陌l(fā)展，國內(nèi)外學者對此進行了大量研究，但目前鮮有針對海外山地
現(xiàn)代城市軌道交通 2021年9期2021-09-24
- 薄輪緣車軌接觸幾何特性與動力學穩(wěn)定性分析
30013）借助輪軌相互作用產(chǎn)生的牽引和制動粘著摩擦力實現(xiàn)列車的運行；因此帶來了輪軌間的摩擦并導致輪軌磨耗。在列車運行里程逐漸增加的情況下，輪軌接觸關系不斷惡化，易形成輪軌接觸不良的特性，并造成服役列車在運行時出現(xiàn)橫向失穩(wěn)，直接影響行車安全。為了解決這個問題，鐵路部門采用鏇修方法對車輪進行維護，通過優(yōu)化車輪踏面保證軌道車輛安全舒適的運行。世界各國都針對本國高速鐵路運營維護特點，制定自己的車輪鏇修策略。歐洲根據(jù)車輪檢修的不同時期，對磨耗型車輪設計了4種鏇修外
華東交通大學學報 2021年2期2021-06-18
- 考慮輪軌周期性磨耗因素的滾動接觸動態(tài)特性研究
特性直接影響動態(tài)輪軌力，使輪軌接觸表面出現(xiàn)非均勻磨耗，進而出現(xiàn)車輪諧波磨耗以及鋼軌波磨。同時，輪軌表面形成的鋼軌波磨和車輪諧波磨耗又反作用于車輛-軌道系統(tǒng)，進一步加劇車輛-軌道系統(tǒng)的振動及疲勞損傷，威脅列車的行車安全[1]。1998年德國ICE高速列車發(fā)生脫軌事故，經(jīng)調(diào)查研究，其原因是多邊形橡膠彈性輪的接觸載荷過大，使車輪輪輞斷裂[2]。近幾年，國內(nèi)外動車組和地鐵中普遍發(fā)現(xiàn)存在車輪諧波磨耗現(xiàn)象[3-4]，國內(nèi)外學者對此進行了大量科研工作，并取得了許多研究成
中南大學學報（自然科學版） 2021年4期2021-05-17
- 高速鐵路鋼軌波磨對輪軌系統(tǒng)振動響應的影響分析
會加劇車輛振動和輪軌噪聲，影響乘坐舒適性，甚至會影響行車安全性［1-2］。關于鋼軌波磨特性的研究大多采用試驗、仿真分析等方法。陳迅等［3］研究了地鐵線路中鋼軌波磨對車輛振動響應的影響，認為垂向舒適度指標不適合用于評價鋼軌波磨，應提出一個更加綜合的評價指標。劉玉濤［4］研究了鋼軌波磨對扣件彈條的影響，分析了不同情況下彈條的受力及疲勞斷裂情況。于淼［5］利用有限元模型分析了車輛通過曲線軌道時鋼軌波磨對輪軌系統(tǒng)振動響應的影響。本文利用ANSYS/LSDYNA軟件
鐵道建筑 2020年12期2021-01-09
- 基于橫向蠕滑特性的輪軌黏著試驗研究*
機車牽引力是通過輪軌承載的滾動接觸界面上的黏著與蠕滑來傳遞的。因此，輪軌間的黏著-蠕滑特性直接影響機車牽引和制動性能。不論是牽引或制動工況，機車車輛都是通過輪軌間的黏著來傳遞動力的。為了使機車發(fā)揮更大的輪周牽引力以及防止車輪踏面的擦傷，輪軌間黏著都是不能忽視的一部分[1]。針對黏著系數(shù)，國內(nèi)外的許多學者做了大量的基礎性研究工作。SERGEANT[2]定義了黏著系數(shù)的概念，闡述了影響?zhàn)ぶ禂?shù)的因素；陳樺[3]介紹了輪軌間的黏著機制，分析了影響?zhàn)ぶ禂?shù)的主要因
潤滑與密封 2020年9期2020-10-10
- 鋼軌焊接接頭激勵下的輪軌垂向力特性
度地消除軌縫引起輪軌動力效應的影響，我國高鐵線路普遍常用超長焊接無縫鋼軌。由于鋼軌焊接的熱作用，焊縫填補金屬與鋼軌化學成分存在差異，使得焊縫與接頭熱影響區(qū)的硬度低于鋼軌母體。受制于焊接工藝水平及后期養(yǎng)護維修等因素，鋼軌焊接接頭處在車輛反復碾壓接觸力作用下局部鋼軌頂面出現(xiàn)高差，形成了軌道焊接區(qū)域局部軌面短波不平順。焊接接頭引起的輪軌間異常振動沖擊會加速軌道服役狀態(tài)的惡化，加快輪軌磨耗，加大養(yǎng)護維修量，甚至引發(fā)局部軌道結(jié)構(gòu)破壞進而危及行車安全。國內(nèi)外針對鋼軌焊
鐵道建筑 2020年9期2020-09-27
- 地鐵車輪凹陷磨耗對踏面接觸應力的影響
程中受線路條件、輪軌參數(shù)匹配、運行速度和頻繁牽引制動等因素的影響，車輪踏面不可避免地發(fā)生磨耗和疲勞損傷等現(xiàn)象。車輪凹陷磨耗是典型的踏面磨耗現(xiàn)象，表現(xiàn)為輪緣磨耗輕微，名義滾動圓附近磨耗嚴重，兩側(cè)磨耗量逐次遞減。車輪出現(xiàn)凹陷磨耗后，輪軌接觸區(qū)域產(chǎn)生強非線性接觸特性，輪軌相互作用關系惡化。車輪踏面在長期反復滾動接觸載荷作用下，會產(chǎn)生局部永久性累積損傷，導致接觸表面產(chǎn)生剝離等疲勞損傷現(xiàn)象，影響列車安全運行。國內(nèi)外學者針對車輪凹陷磨耗和踏面剝離損傷現(xiàn)象，結(jié)合現(xiàn)場試驗
中南大學學報（自然科學版） 2020年6期2020-07-16
- 地鐵線路軌距對輪軌接觸行為的影響
m[1]。軌距對輪軌接觸幾何性能、車輛動力學性能、輪軌滾動接觸行為、輪軌磨耗及滾動接觸疲勞性能等都有顯著影響[2-4]。曹文戰(zhàn)等[5]提出根據(jù)機車-軌道系統(tǒng)動力學模型，建立輪軌接觸模型和踏面磨耗模型為一體的機車車輪磨耗仿真模型，并編制數(shù)值計算程序，發(fā)現(xiàn)在一定程度上加寬軌距能減輕車輪的磨耗。蔡小培等[6]以18 號高速道岔為例，建立列車/軌道耦合動力學模型，仿真分析轉(zhuǎn)轍器軌距加寬對尖軌道岔動力特性的影響。VINEESH 等[7-8]針對印度鐵路總公司的車輪輪
中南大學學報（自然科學版） 2020年3期2020-05-18
- 鐵道貨車車輪輪徑差與輪軌力關系的研究
在運行過程中由于輪軌磨耗不可避免會出現(xiàn)左右車輪輪徑產(chǎn)生差值的情況。 出于安全的考慮，一般會對車輪進行定期檢修，以保證差值在車輛安全許可范圍內(nèi)，但鐵道車輛的輪徑差差值檢測，傳統(tǒng)上基本采用人工下車底測量，或?qū)④囕啿鹦逗鬁y量，耗費大量人力。 通過檢測車輛的輪軌力，找到輪軌力與車輪輪徑差的對應關系，由其對應關系，通過輪軌力便可以較好地反映出車輪運行狀態(tài)及輪徑差的差值大小。 基于此思路，首先制定了相應車輪輪徑差，再由動力學軟件模擬車輛運行狀態(tài)，輸出輪軌力及其他響應值
華東交通大學學報 2020年1期2020-03-08
- 不同輪軌材料硬度匹配行為及其機制的初步研究*
610031)輪軌系統(tǒng)是鐵路運輸工具的關鍵零件之一，列車牽引、運行和制動都必須通過輪軌間的滾動摩擦接觸來實現(xiàn)[1]。隨著列車運行速度、軸質(zhì)量和運量的提高，輪軌服役工況變得更為嚴酷，導致輪軌出現(xiàn)的破壞現(xiàn)象越來越嚴重?，F(xiàn)場輪軌的典型損傷如圖1所示。目前，鐵道部門一般是通過定期車輪鏇修和鋼軌打磨來改善現(xiàn)場輪軌的服役特性, 這些技術的合理使用能一定程度地控制輪軌損傷的惡化，保證列車運行的安全和穩(wěn)定，但也使得運營成本居高不下，而不能從根源上減少輪軌損傷的產(chǎn)生。輪軌
潤滑與密封 2019年11期2019-11-27
- 接觸剛度對高速列車輪軌接觸動力學時變特性的影響及其機制*
摩擦磨損的累積，輪軌接觸面除了會有表觀幾何尺寸的變化，也有著微觀形貌的變化，許多學者基于前者研究了磨耗對于輪軌動力學特性的影響，卻少有研究后者的影響。從接觸面的彈簧阻尼模型來看，接觸剛度和接觸阻尼可以直接反映出接觸狀況變化的性質(zhì)。翟婉明[1]建立的車輛-軌道耦合大系統(tǒng)將輪軌接觸剛度考慮為恒定值以簡化計算，得到了輪軌接觸幾何關系、法向力和蠕滑力，這種簡化使得輪軌耦合大系統(tǒng)的計算效率得到提高，但計算精度有所下降。KALKER和JOHNSON[2]基于彈性半空間
潤滑與密封 2019年11期2019-11-27
- 輪軌力在軌道短波不平順檢測中的應用
短波不平順將加劇輪軌之間相互作用力，進一步加速軌道-車輛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件的振動和疲勞損傷，不但惡化軌道服役狀態(tài)，降低軌道部件的使用壽命，甚至引起局部軌道結(jié)構(gòu)突發(fā)性破壞，危及行車安全，車輛運行安全對軌道的平順性有更高的要求。軌道短波不平順的波長短、幅值小，常規(guī)軌道檢測手段很難高效地定位查找出軌道短波病害。但高速條件下軌道短波不平順引起異常的輪軌動力響應和車輛振動，因此國內(nèi)外鐵路工務系統(tǒng)嘗試借助測力輪對技術[1-4]、軸箱加速度[5-7]等測試手段，從軌道短波病害
鐵道建筑 2019年8期2019-09-03
- 鐵路道岔轉(zhuǎn)轍器部件輪軌兩點接觸計算方法研究
方式各異，導致其輪軌接觸狀態(tài)較為復雜[1]，是導致道岔輪軌沖擊作用較大的主要原因，嚴重時會引發(fā)鋼軌磨耗及裂紋等多種傷損。在鐵路道岔轉(zhuǎn)轍器部件中，由于尖軌和基本軌的軌下基礎布置方式不同，車輪通過轉(zhuǎn)轍器部件時，在車輪荷載的作用下，尖軌和基本軌之間勢必會發(fā)生相對運動，尖基軌的相對運動會對輪軌接觸狀態(tài)會產(chǎn)生較大的影響。因此，王平[2-3]分析了車輪荷載作用下的輪軌接觸行為，建立了道岔轉(zhuǎn)轍器內(nèi)車輪荷載分配的求解模型，并結(jié)合試驗結(jié)果驗證模型的正確性，該方法雖然考慮了尖
鐵道學報 2019年7期2019-08-20
- 基于輪軌蠕滑溫升的機車車輪踏面優(yōu)化研究
412000)輪軌型面幾何匹配是機車車輛系統(tǒng)動力學的核心要素。輪軌幾何接觸特性和接觸力學關系，決定了機車車輛的動力學性能和接觸疲勞特性[1-2]。由于輪軌滾動接觸力學行為的復雜性，使得輪軌型面匹配設計成為軌道車輛設計中的一項難題，一直困擾著國內(nèi)外鐵路科技工作者。車輛踏面形狀先后經(jīng)歷了圓柱形踏面，錐形踏面直到目前廣泛使用的磨耗形踏面。追求最佳輪軌型面匹配一直是各國學者孜孜以求的目標。Heller[3]等提出了將車輛動力學性能指標作為目標函數(shù)，將踏面接觸點處
鐵道機車車輛 2019年3期2019-07-29
- 基于柔性旋轉(zhuǎn)輪對的車輪多邊形磨耗對輪軌力的影響分析
度為v時，引起的輪軌系統(tǒng)振動頻率fn為fn=v/(3.6λn)=nv/(7.2πR)(15)為方便觀察車輪多邊形磨耗的情況，通常采用極坐標。圖2為車輪多邊形磨耗示意，以20階多邊形為例，多邊形磨耗幅值為0.06 mm，即車輪表面粗糙度為60 μm。圖2 車輪多邊形磨耗示意圖3 車輪多邊形磨耗下輪軌垂向力對比圖4 車輪多邊形磨耗下輪軌垂向力PSD對比從圖3可以看出，當車輪多邊形階數(shù)較低時，考慮旋轉(zhuǎn)效應的柔性輪對其輪軌垂向力的波動，相比剛性輪對和忽略旋轉(zhuǎn)效應的
鐵道建筑 2019年6期2019-07-25
- 高速鐵路輪軌動力作用規(guī)律分析
度等級的高速鐵路輪軌關系、輪軌周期性磨耗條件下的輪軌動力作用進行了專項試驗研究[2-6]。但對于更高速度等級的輪軌動力作用研究尚處于探索階段，確定更高速度條件下的輪軌動力作用規(guī)律，對于指導輪軌材料和結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，提高我國高速鐵路相關工程設計施工水平具有重要意義，同時可為下一階段我國高速鐵路的建設規(guī)劃及推動高速鐵路行業(yè)進一步發(fā)展提供技術支撐和依據(jù)。1 常規(guī)狀態(tài)下輪軌動力作用為分析380?km/h和400?km/h更高速度動車組在輪軌常規(guī)狀態(tài)下的適應性，分別進
中國鐵路 2019年7期2019-07-22
- 高鐵聯(lián)調(diào)聯(lián)試車輛動力學響應輪軌垂向力評判方法研究
來越敏感，強烈的輪軌作用不但會影響車輛的運行安全性和乘坐舒適性，還會引起車輛和軌道相關部件的疲勞傷損，降低使用壽命。輪軌作用力通常是通過安裝在車輛上的測力輪對進行測量[1-3]，因其能夠直接反映車輛運行安全性和穩(wěn)定性，已成為我國高速鐵路聯(lián)調(diào)聯(lián)試車輛動力學響應的必測項目，在聯(lián)調(diào)聯(lián)試中發(fā)揮著越來越重要的作用[4-7]。異常的輪軌垂向作用力會導致車輛和軌道相關部件的疲勞傷損，如不及時處置，任其發(fā)展會危及行車安全。因此，加強對車輛和軌道疲勞傷損方面的關注，并制定相
中國鐵路 2019年7期2019-07-22
- 基于全尺寸試驗臺的水介質(zhì)條件下高速輪軌黏著特性試驗研究
團有限公司 高速輪軌關系試驗室，北京 100081)列車的起動、加速、減速和停車等都與輪軌黏著特性有著直接關系。影響輪軌黏著特性的因素很多，如運行速度、軸重、沖角、輪軌接觸表面狀態(tài)等。當輪軌黏著力不足時，牽引時將引起車輪空轉(zhuǎn)，導致列車無法正常啟動加速；制動時將引起車輪滑行，導致列車制動距離超限。同時，無論是車輪空轉(zhuǎn)還是滑行，必將造成鋼軌和車輪表面擦傷。這不僅影響高速列車的運行品質(zhì)，而且增加維護成本。輪軌黏著方面的研究主要采用數(shù)值仿真、試驗臺試驗和線路實車試
中國鐵道科學 2019年2期2019-04-20
- 輪軌材料應變率強化效應對其滾動接觸行為的影響分析*
031)0 引言輪軌滾動接觸問題一直是高速軌道交通領域極其重要的關鍵科學問題之一[1-2]。近年來，有限元顯式算法逐漸被應用來準確描述輪軌接觸問題的幾何、材料和接觸非線性行為[3-5]。但是，現(xiàn)有的大多數(shù)研究雖采用顯式有限元程序考慮了輪軌動態(tài)接觸的非線性行為和結(jié)構(gòu)慣性效應，但忽略了輪軌材料應變率效應的影響。已有研究表明[6]，輪/軌鋼是應變率敏感性材料，其應變率效應必定會影響輪軌系統(tǒng)的動態(tài)接觸響應特征。因此，利用有限元顯式算法開展考慮輪軌材料應變率效應的輪
機械工程與自動化 2018年6期2018-12-21
- 基于輪軌位移的列車運行安全評價方法研究
脫軌評價標準與輪軌間摩擦系數(shù)的相加值[1]。TTCI(美國運輸技術中心)在 2000年提出了一項爬軌準則，是首次將沖角明確包含在內(nèi)的爬軌準則，實驗和仿真結(jié)果均表明：脫軌的距離限值是沖角的函數(shù)。但是該準則局限于特定的車輛和軌道潤滑狀態(tài)[2]。Princeton 大學的Sweet教授和 Karmel 博士對直線上的脫軌現(xiàn)象做了很詳細的研究，并在試驗研究方面使用了1:5 單輪對模型，建立了二自由度和三自由度的動態(tài)輪對模型[3]，分析了非線性蠕滑現(xiàn)象。李國偉[4
數(shù)據(jù)與計算發(fā)展前沿 2018年3期2018-12-05
- Translohr有軌電車導向輪軌接觸關系分析
，用動力學建模的輪軌簡化等效力學模型，分析了不同速度、不同曲線下輪軌的接觸狀態(tài)。但是上述文獻的模型對輪軌簡化成多點彈簧，預先定義的輪軌接觸點并不能反應出實際接觸點的位置，更不能反映出輪軌蠕滑狀態(tài)。為了更真實地研究Translohr有軌電車導向輪軌之間接觸狀態(tài)和磨耗規(guī)律，需要對Translohr有軌電車導向輪軌接觸關系進行更深入的分析。目前對于輪軌幾何接觸的算法主要有2種：軸向切片法和跡線法。跡線法采用數(shù)學方法描述輪軌的幾何外型，依據(jù)空間位置的變化計算接觸點
鐵道學報 2018年7期2018-07-24
- 不同軸重重載列車作用下輪軌垂向力試驗研究
高速大軸重發(fā)展，輪軌垂向力的精確表達顯得尤為重要[1-3]。輪軌垂向力是引起列車-軌道-軌下基礎系統(tǒng)隨機振動、沖擊、疲勞破壞的直接根源，直接影響到列車的運行平穩(wěn)性和安全性，對于脫軌理論和動力學研究都有重大意義[4-8]。長期以來，諸多學者對輪軌垂向力的測試方法以及輪軌垂向力的分布進行了研究[9-11]?，F(xiàn)有的輪軌垂向力測試方法主要是測力鋼軌法和測力輪對法[12]。陳建政[10]在系統(tǒng)總結(jié)國內(nèi)外測試方法的基礎上，對輪軌垂向力測試方法做出了大量理論與試驗研究。
鐵道科學與工程學報 2018年2期2018-03-07
- 軌道科研試驗線的輪軌力、脫軌系數(shù)及減載率研究
軌道科研試驗線的輪軌力、脫軌系數(shù)及減載率研究唐吉意，羅雁云，廖 博，蔣宇春，單 傲(同濟大學 鐵道與城市軌道交通研究院，上海 201804)為了對同濟大學軌道交通科研試驗線進行脫軌安全性評定，采用測力鋼軌法測試軌道交通科研試驗線列車通過時的輪軌力，包括輪軌垂直力及橫向力，由輪軌力計算脫軌系數(shù)及輪重減載率。結(jié)果表明，列車以速度20、30及40 km/h駛過時，南側(cè)鋼軌的輪軌垂直力平均值在54.91～56.14 kN范圍內(nèi)，北側(cè)鋼軌的輪軌垂直力平均值在72.9
河北工程大學學報(自然科學版) 2017年4期2017-12-26
- 有砟軌道輪軌力功率譜曲線的擬合模型
100081)輪軌力是運營車輛對軌道狀態(tài)的動態(tài)響應，它是評價車輛運行安全的重要參數(shù)。任何影響車輛運行安全的軌道缺陷都會在輪軌力檢測數(shù)據(jù)中有所反映，通過分析輪軌力檢測數(shù)據(jù)、定位查找線路缺陷、消除車輛和軌道部件疲勞損傷的根源成為一種新興的軌道檢測技術[1]，安裝于軌道檢查車上的輪軌力檢測系統(tǒng)為獲取實時輪軌力檢測數(shù)據(jù)提供了技術手段。輪軌力受到車輛及其運行速度、軌道空間狀態(tài)、輪軌作用形式等多方面隨機因素的影響，輪軌力的函數(shù)形式不能通過單一確定性變量表達，而應從其
中國鐵道科學 2017年2期2017-04-10
- 柔性軌道下高速列車車輪諧波磨耗對輪軌滾動接觸蠕滑特性的影響
。非圓化的車輪在輪軌高速運營中產(chǎn)生大幅度的輪軌垂向力波動，很大幾率造成車輪與鋼軌接觸的瞬時脫離，引起另一側(cè)輪對的輪軌垂向力發(fā)生變化[1]。車輪諧波磨耗導致高速輪軌接觸的不平穩(wěn)，惡化列車行車品質(zhì)并引發(fā)輪軌間垂向/橫向的高頻振動以及振動帶來的輪軌間瞬態(tài)高速沖擊，對整個列車系統(tǒng)的安全性帶來極大挑戰(zhàn)[2]。Johansson和Nielsen對軌道列車非圓化車輪與鋼軌之間的接觸垂向動態(tài)力以數(shù)值仿真和現(xiàn)場試驗相結(jié)合的方法進行了詳細分析[3]。張雪珊等人研究了考慮橢圓化
中國鐵道科學 2017年4期2017-04-09
- 不同牽引制動工況下輪軌接觸有限元分析
同牽引制動工況下輪軌接觸有限元分析張 軍， 劉佳歡(北京建筑大學 機電與車輛工程學院， 北京 100044)針對城市軌道交通車輛輪軌關系問題，研究在不同牽引力與制動力作用下輪軌間等效應力和接觸力的變化情況，建立地鐵車輛LM型車輪踏面和60 kg/m型鋼軌輪軌接觸有限元模型. 通過計算分析得出以下結(jié)論：牽引力作用時，車輪最大等效應力的分布相對于接觸中心靠前，鋼軌最大等效應力分布相對于接觸中心靠后；牽引力和制動力對輪軌接觸等效應力和縱向切應力的作用效果相反；隨
北京建筑大學學報 2016年3期2016-12-12
- 輪軌摩擦控制對重載貨車輪軌磨耗的影響
620032)輪軌在干燥狀態(tài)下接觸時的摩擦系數(shù)一般較高，易產(chǎn)生高蠕滑力、高能耗、高磨耗及高接觸疲勞效應。為降低輪軌接觸面的摩擦系數(shù)，一種可行的選擇是引入第3種介質(zhì)，在輪軌接觸面間形成潤滑層，并由此產(chǎn)生了輪軌潤滑技術，即輪軌摩擦控制技術。該技術在實踐中被證明能降低輪軌磨耗和延長輪軌壽命，是重載運輸技術研究的重點之一[1-2]。美國軌道技術研究中心(TTCI)和美國鐵路工程與維修協(xié)會(AREMA)以及加拿大國家研究委員會地面交通技術中心對輪軌摩擦控制技術進行
中國鐵道科學 2016年5期2016-04-10
- 車軌耦合振動中4種輪軌豎向接觸模型的適用性比較分析
子系統(tǒng)通過一定的輪軌接觸模型相互聯(lián)系。目前，輪軌豎向接觸模型共有2種：Hertz非線性接觸模型[1-3]和輪軌豎向密貼模型[4-6]。Hertz非線性接觸模型對法向輪軌力描述精確，然而由于輪軌間是非線性關系，需采取較小的時間步長進行迭代求解，導致對車軌系統(tǒng)的動力方程計算緩慢[7]。輪軌豎向密貼模型對輪軌關系的處理較為簡便，然而列車運行時總無法避免出現(xiàn)瞬間的輪軌分離現(xiàn)象，此時輪軌豎向密貼模型則不能較為準確地予以描述[8]。Dinh-Van Nguyen提出線
中國鐵道科學 2016年6期2016-04-10
- 基于有限元理論的輪軌接觸力學特性仿真研究
]接觸理論在計算輪軌接觸壓力時便于操作，簡單易懂，但是該理論是在接觸表面光滑，彈性變形等前提下推導的，而實際的輪軌接觸過程中會有塑性變形，接觸表面有摩擦，Hertz接觸理論與實際工況相差較大Cater[2]。在Hertz接觸理論的基礎上，推導出輪軌接觸的切向應力，但是輪軌接觸問題是一種高度非線性行為，傳統(tǒng)理論所得結(jié)果總會存在偏差。如今許多學者借助有限元理論來分析輪軌接觸問題，張軍[3]用有限元參數(shù)二次規(guī)劃法，對多種工況進行彈塑性分析；陶功權[4]利用數(shù)值程
制造業(yè)自動化 2015年21期2015-12-02
- 鋼軌綜合摩擦控制對于輪軌磨耗的影響研究*
綜合摩擦控制對于輪軌磨耗的影響研究*李 磊, 李 芾, 丁軍君, 梁駿宇(西南交通大學 機械工程學院， 四川成都 610031)減小輪軌磨耗是提高輪軌使用壽命、降低運營成本的有效方法，而輪軌摩擦系數(shù)是影響輪軌磨耗的重要因素。在SIMPACK軟件中建立C80多體動力學車輛模型，利用計算機仿真研究方法對輪軌綜合摩擦控制對于輪軌磨耗的影響進行研究。結(jié)果表明，在直線區(qū)段不建議采用輪軌潤滑作業(yè)，而在曲線區(qū)段建議采用軌頂、軌側(cè)綜合摩擦系數(shù)控制方法進行涂敷作業(yè)，且軌頂、
鐵道機車車輛 2015年6期2015-05-04
- 曲線幾何參數(shù)對車輛輪軌磨耗的影響
是車輛過曲線時，輪軌間的作用力及磨耗也相應增加，對車輛的安全性和經(jīng)濟性造成了一定的影響。影響輪軌磨耗的因素有很多，主要有曲線半徑、曲線超高、軌底坡等?；诖?，本文從這幾個主要方面對曲線上輪軌的磨耗情況進行了仿真分析。1 研究方法及評價指標本文利用多剛體動力學軟件SIMPACK 對裝有CW－200k 型轉(zhuǎn)向架的25T 型客車進行相關仿真計算。SIMPACK 中的車輛模型如圖1所示。圖1 SIMPACK 中的車輛模型由于車輪踏面外形是輪軌系統(tǒng)的關鍵因素之一，輪
機械工程與自動化 2013年2期2013-12-23
- 輪軌潤滑降低重載貨車輪軌磨耗作用的研究
0031）嚴重的輪軌磨耗一方面導致輪軌配合狀態(tài)不良，使車輪不能實現(xiàn)正確導向和對中，產(chǎn)生較大的輪軌作用力，加劇車輛振動和部件間相互作用力，從而降低車輛的動力學性能和運用可靠性；另一方面，不正確的輪對排列和輪緣磨耗還將進一步導致金屬疲勞和褶皺變形，使缺陷維修量和輪軌更換量加大，顯著增大列車的燃料消耗。車輪和鋼軌是重載鐵路運輸?shù)闹饕杀局С鲋?，無論是加工恢復輪軌外形還是更換新輪軌都將顯著影響重載運輸?shù)慕?jīng)濟性。目前我國重載線半徑600m及以下的曲線，鋼軌鋪設1年
鐵道機車車輛 2012年2期2012-08-03
- 不同輪軌型面匹配關系及其輪軌動力特性分析*
山620032)輪軌接觸幾何關系是輪軌動力學的核心,是聯(lián)系車輛子系統(tǒng)和軌道子系統(tǒng)的紐帶,準確確定非線性的輪軌接觸幾何參數(shù)是進行車輛—軌道耦合動力學分析的必要條件。近年來,隨著我國鐵路客運高速、貨運重載的發(fā)展,車輪踏面和鋼軌型面出現(xiàn)多樣化。貨車車輪踏面主要有錐形踏面和LM磨耗型踏面,鋼軌質(zhì)量由43 kg/m逐漸提高到50、60乃至75 kg/m,其型面也發(fā)生了較大變化。不同的車輪踏面和鋼軌型面接觸的非線性,給輪軌空間接觸幾何關系研究帶來了一定困難,很多學者都
鐵道機車車輛 2010年1期2010-08-08