关键词： 近场动力学   轮轨   滚动接触   疲劳裂纹  

摘要： 基于近场动力学理论方法,通过建立轮轨滚动接触二维模型,研究轮轨滚动接触疲劳裂纹扩展情况。计算模型的研究焦点集中在裂纹的扩展路径,并定性地研究不同的参数,如初始裂纹角、初始裂纹长度和表面摩擦系数对裂纹扩展路径的影响。分析结果表明:小角度裂纹转向表面,表现出剥落趋势,而较大的初始角度裂纹继续向下扩展到钢轨内部,更易造成钢轨的整体断裂;长度1.5 mm和3 mm裂纹扩展的结果非常相似,即初始裂纹长度对实际裂纹路径影响相当小;对于摩擦系数较低的情况,与具有较高摩擦系数的情况相比,裂纹较早地转向表面。

关键词： 热结构耦合   数值计算   轮轨接触   有限元   应力应变  

摘要： 利用有限元软件ANSYS对轮轨在同一速度下的不同状态下进行数值仿真,分析轮轨的应力应变及温度变化规律。结果表明:在滚滑分析时,钢轨的等效应力比纯滑动的明显小,轮子的等效应力没有明显变化;虽然在滚滑状态下比滑动状态下轮轨的温度和塑性应变小,但减小幅度不大。

关键词： 盾构机过站   先站后隧   整机   滚轮轨道  

摘要： 基于长沙地铁某盾构施工工程,对地铁建设先站后隧施工中盾构机过站方式进行了对比分析,对本站盾构机过站过程中的重难点进行分析,提出并优化滚轮轨道整体曲线过站的实施方案及质量控制措施。通过使用该技术提高了盾构机过站效率、降低了施工成本,对类似盾构机过站具有指导意义。

关键词： 第三介质   轮轨黏着   静摩擦因数   轮-轨接触试验台  

摘要： 轮轨摩擦因数的变化影响列车运行时的轮轨黏着特性,轮轨间的最大静摩擦因数可以界定轮轨接触区的黏着状态,轮轨黏着对于机车实现牵引制动具有重要意义。针对水、油、砂等'第三介质'对轮轨最大静摩擦因数的影响,搭建轮轨接触试验台进行轮轨接触试验与轮轨摩擦接触试验。对试验结果对比分析表明轮轨接触试验的轮轨接触斑与有限元仿真的接触斑形状及面积相同。与干燥清洁状态下的轮轨最大静摩擦因数相比,当轮轨间单独存在水或油介质时会降低该系数值,且单独存在油介质时该系数值最小;当轮轨间同时存在水、砂介质时,该系数值增大;当油、砂同时存在时,最大静摩擦因数略大于油介质工况,但依旧小于干燥工况下的系数值。撒砂可以增加轮轨最大静摩擦因数,河砂具有更好的增黏效果但会对轮轨表面造成更严重擦伤,建议使用石英砂作为轮轨增黏介质。

关键词： 固体润滑剂   摩擦系数   应用性能  

摘要： 利用MJP-30A滚动接触疲劳试验机完成试验工作,针对不同固体润滑剂的作用工况,分析摩擦力矩和摩擦系数随着试验力的变化,探究试验力对摩擦系数的影响;分析干态和两种不同固体润滑剂作用后的轮轨摩擦性能和固体润滑剂的有效作用时间,探究固体润滑剂的使用性能;分析固体润滑剂的磨损率和附着率情况,探究固体润滑剂的最佳应用性能。结果表明:随着试验力变大,摩擦力矩近乎呈线性增大,摩擦系数先降低后趋于平稳;随着蠕滑率增大,1#润滑剂的摩擦系数先达到0.2左右,后趋于平稳;两种固体润滑剂的有效作用时间均相近,均为4分钟左右,1#润滑剂的磨损率较小,1#润滑剂在轮轨试样界面的附着率也优于2#固体润滑剂。

关键词： 高速铁路   共振   对比分析   标准   标准设计   车桥   轮轨   弓网  

摘要： 为保证高速铁路的安全优质运营,标准规定中应防止共振现象的发生。高速铁路共振按结构质量、作用位置等可分为车桥系统、弓网系统、轮轨系统和其他部件等4个类别,梳理高速铁路共振研究现状及相关标准规定,分析我国铁路工程标准设计执行标准的情况。通过国内外高速铁路相关标准对比发现,国内外主要共振标准的规定大体相当。现场试验数据表明:我国高速铁路车桥系统和弓网系统均不会产生共振现象,轮轨系统和其他部件在采取相关措施以后也不会出现共振现象。提出我国高速铁路有关标准仍需完善、基础理论研究尚需深化、系统配套研究需进一步加强等下一步工作建议。

关键词： 重载机车   黏着利用   黏着故障检测   协同控制  

摘要： 重载运输是除高速铁路以外,铁路现代化的又一标志,重载机车牵引与制动性能的发挥效果依赖于轮轨黏着利用状况。本文首先从黏着-蠕滑现象和黏着特性两方面,简要介绍黏着基本理论;然后着重围绕制约黏着利用性能提升的关键问题,从黏着系统建模、系数辨识、故障检测、黏着控制四个方面,系统综述重载机车轮轨黏着利用近年来的研究成果,并依据机车运行工况的特点,分别评述现有成果在实际应用中的优势与不足之处。最后从复杂多变条件下黏着系统建模、黏着微小故障在线检测和多牵引动力协同分配等角度,指出轮轨黏着利用研究的未来发展趋势。

关键词： 轨道交通   高速铁路曲线轨道   轮轨动态相互作用   动力学分析   车辆-轨道耦合动力学   无砟轨道   有砟轨道  

摘要： 为了研究高速铁路不同结构类型曲线轨道的轮轨动态相互作用特征,以期为动车组在线路上的适应性设计提供参考,通过动力学仿真的手段,针对我国高速铁路常见的的板式无砟轨道、双块式无砟轨道和有砟轨道等多种类型轨道结构,采用车辆-轨道耦合动力学模型,选取轨道随机不平顺和钢轨波浪形磨耗不平顺,计算了高速动车组通过曲线时的轮轨动态相互作用响应,分析了动车组在不同结构类型曲线轨道上运行的动态相互作用特征。结果表明,动车组在不同结构类型的曲线轨道上运行时,轮轨垂向动态相互作用指标随速度增大而增大,轮轨横向动态相互作用指标随速度增大呈先减小后增大的规律。随机不平顺作用下,动车组在不同结构类型曲线轨道上动力学性能很接近,其在无砟轨道上的运行性能略优于在有砟轨道上的运行性能;钢轨波浪形磨耗不平顺作用下,CRTSⅡ型无砟轨道上的轮轨动态相互作用最强,CRTSⅠ,CRTSⅢ和双块式无砟轨道次之,有砟轨道最弱。

关键词： 车轮扁疤三维模型   扁疤宽度   车辆-轨道耦合系统动力学模型   轮轨接触几何关系   冲击振动  

摘要： 车轮扁疤是铁道机车车辆轮对踏面常见的一种擦伤,对轮轨系统振动和结构损伤等有十分重要的影响.既有工作主要是在考虑车轮扁疤附加冲击速度或者扁疤形状引起的轮径变化的基础上,研究车轮扁疤引起的轮轨冲击振动特性.在建立包含扁疤长度和宽度及深度的车轮踏面三维扁疤模型和车辆-轨道耦合系统动力学模型的基础上,考虑轮对旋转走行和轮轨接触几何关系,研究高速车辆-轨道系统三维车轮扁疤轮轨冲击振动特征.结果表明,扁疤长度一定时,扁疤宽度越宽轮轨冲击振动越激烈,宽度越小轮轨冲击越弱.车轮扁疤宽度与长度之比越接近1,轮轨冲击力峰值对扁疤冲击临界速度越敏感.在一定扁疤长度范围内,长度小但宽度大的扁疤引起的轮轨冲击振动,比长度大但宽度小的扁疤引起的轮轨冲击振动大.研究结果对全面揭示车轮扁疤轮轨冲击振动特征和扁疤轮轨接触走行关系等具有良好的理论意义.

关键词： 高速铁路   轮轨型面匹配   有限元   牵引工况   接触分析  

摘要： 为了系统分析新型钢轨廓形与动车组车轮型面匹配情况,将LMA、S1002CN、XP55车轮型面分别与60D、60N钢轨型面在对中位置进行型面匹配,建立轮对-钢轨三维弹塑性接触有限元模型,分析不同牵引工况下轮轨之间的Mises应力、接触状态和纵向接触切应力。得出结果:当动车组车轮型面与2种钢轨型面在对中位置匹配时,60N钢轨的Mises应力更小且更趋近钢轨轨顶中心;施加牵引力后,车轮中最大Mises应力中心点对于钢轨发生纵向偏移,且偏移量随牵引力的降低而减小,但轮轨间的最大Mises应力值几乎不随牵引力而变化;60N钢轨的接触斑面积较大,粘着区相对较大;当列车启动并开始运行后,60N钢轨的最大纵向接触切应力小于60D钢轨的应力值。综上所述,60N钢轨型面可以改善轮轨接触时的相互作用,延长钢轨的使用寿命。