关键词： 车轮多边形   动力学响应   轴箱加速度   仿真分析  

摘要： 高速铁路的高速度、高运量、高密度等特点加剧了轮轨之间的动态作用,导致车轮多边形化问题增多,车轮多边形化产生的冲击振动会恶化列车的运行安全性、稳定性和乘客乘坐的舒适性,加速车辆和轨道部件损伤,不良影响巨大。同时,随着铁路运输的高速化、重载化发展以及车辆结构的轻量化设计,车辆和轨道系统自身的柔性特性对车辆系统的动力学性能的影响不容忽视,加之高速车轮多边形作用下的中高频冲击振动,因此,对车轮多边形问题的研究需要采用中高频范围内的车辆—轨道系统模型。为此本文采用考虑轮轨柔性的车辆轨道刚柔耦合模型研究车轮多边形化对车辆系统动力学特性和轴箱振动特征的影响,为基于轴箱振动响应特征的车轮多边形状态识别方法提供理论指导。主要内容包括:(1)应用多体动力学软件Universal Mechanism(UM)和有限元分析软件ANSYS联合仿真的方法,以国内高速铁路某型动车组和板式无砟轨道为例,建立考虑轮轨柔性的高速车辆轨道刚柔耦合动力学仿真模型。(2)基于所建立的仿真模型分析比较刚性轮对和柔性轮对对车辆动力学性能的影响,采用考虑轮轨柔性的高速车辆轨道刚柔耦合系统动力学仿真模型研究车轮多边形化对车辆动力学性能的影响。(3)研究高速情况下车轮多边形化作用下车辆轴箱振动响应的规律特征,分析车轮多边形化阶数、波深和运行速度变化对轴箱振动加速度时频域特征参数影响规律。(4)通过不同类型多边形化车轮所引起的轴箱振动加速度响应时频域特征参数,对周期性与随机车轮多边形化类型及磨耗程度进行识别,为高速铁路动车组轮对损伤检测和状态评估提供一种新方法。

关键词： 应变率效应   轮轨接触   动态响应   动态本构关系  

摘要： 采用有限元分析软件LS-DYNA显式算法,基于车轮/轨道钢应变率相关的动态本构关系,研究了不同列车速度下轮/轨钢材料应变率强化效应对其动态接触响应的影响。仿真结果表明,轮轨材料应变率效应对轮轨垂向接触力响应几乎没有影响,会导致车轮和钢轨的最大von Mises等效应力略有增大,能够明显抑制车轮的塑性变形但会加剧钢轨的塑性变形。

关键词： 声学   橡胶轮胎   车轮   噪声源   车外噪声   线声源  

摘要： 城市轨道交通因其运量大、速度快、准时、环保等特点,逐步成为城市交通发展的重要趋势。轨道交通车辆噪声主要包括轮轨噪声、空调设备噪声、集电系统噪声、牵引系统噪声等。其中轮轨噪声作为车底噪声及通过噪声的主要声源之一,为降低轮轨噪声,通过对实验室测试的橡胶轨道轮胎声功率进行拟合、类比、插值等计算,预测橡胶轨道车辆以不同车速匀速通过时的车底噪声及通过噪声,为原有轨道车辆提供降噪的方法。

关键词： 提梁机   可拆装支腿   等截面   刚性比  

摘要： TLJ500-36-30/40轮轨式提梁机是针对解决高速铁路客运专线1000t级箱梁架设作业而研制开发。该提梁机支腿采用直立柱下分叉式"人"字形结构形式,可以通过拆装支腿等截面直立柱来调节提梁机的作业高度,大幅度的起升高度的调节使得提梁机对架设作业环境适应能力强,直立柱的等截面设计使得起升高度调节作业方便。提梁机总体布局合理,技术先进,支腿刚性比达到最优值,整机稳定性满足要求。该提梁机相较于国内目前的同类设备,在提升高度上有了极大的提高,为高速铁路大吨位架运设备的发展具有重要的推进意义。

关键词： 声学   轮轨材料   硬度匹配   轮轨噪声   摩擦磨损  

摘要： 基于MMS-2A型微机控制摩擦磨损试验机的双轮对滚实验,从时域和频域的角度分析摩擦磨损过程中轮轨噪声与轮轨状态(材料硬度、摩擦系数和磨损量)的关系。结果表明车轮材料的硬度对于轮轨噪声具有显著影响。虽然硬度匹配不同时轮轨噪声发展趋势基本一致,但在声压级上却存在明显差异。轮轨硬度比越大,其轮轨噪声声压级越大。因此,对轮轨材料硬度的研究除了能够在一定程度上降低轮轨磨损量、延长轮轨的使用寿命外,还对研究降低列车运行时的噪声具有一定的指导意义。

关键词： 轮轨材料   滑动摩擦   金相组织   滑动速度   接触应力   磨损  

摘要： 以车轮钢CL60和钢轨钢U71Mn为研究对象,使用销-盘式摩擦磨损试验机,通过轮轨摩擦副的滑动摩擦磨损试验,进行了不同金相组织、滑动速度和接触应力下轮轨材料的滑动磨损研究。研究结果表明:在不同滑动速度和接触应力下,轮轨磨损率随金相组织变化趋势基本一致。对于单一金相组织摩擦副,相同组织摩擦副的磨损率小于相异组织摩擦副的磨损率。马氏体组织可以降低轮轨磨损率,珠光体组织会增大轮轨磨损率。随着滑动速度或接触应力的增大,轮轨磨损率逐渐减小并趋于稳定。

关键词： 货车   服役性能   监测   轮轨力   运行状态  

摘要： 在地面轮轨力监测系统为服役性能研究提供了大样本数据的基础上,以TPDS系统对于铁路货车运行状态不良报警为研究对象,全面分析了铁路货车服役性能演变规律。同时,结合运行状态不良积分统计、检修故障分析和质量分解的结果,指出了运行状态不良货车检修项点。

关键词： 转向架   可靠性   疲劳寿命   轮轨  

摘要： 针对某型城市轨道车辆转向架构架的疲劳失效问题,通过多次线路测试、理论计算和分析、时域和频域的对比,对构架疲劳失效的影响因素进行了深入研究.结果表明:车轮踏面缺陷、轨道特殊区段激扰和轨道不平顺成为导致转向架构架发生振动疲劳失效的重要因素,需对车辆及线路进行维修以降低各种轮轨激扰,避免构架发生振动疲劳失效.研究方法和思路为解决类似工程问题提供了借鉴.

关键词： 轮轨系统   平面外   试验   接触模型   参数化分析  

摘要： 针对电梯地震破坏中的对重脱轨现象,对电梯轮轨系统的平面外接触作用力学机理进行了研究,通过对轮轨系统导靴、导轨及其支架的各个构件的深入分析,判断了它们间的作用关系。并在一定简化基础上提出了电梯轮轨系统平面外静力本构模型,给出了轮轨系统的平面外刚度公式,并通过静力试验对该模型进行了验证,通过参数化分析探究了影响电梯轮轨系统平面外作用的关键参数。

关键词： 车轮谐波磨耗   柔性轮轨模型   耦合振动   轮轨垂向力   振动加速度  

摘要： 采用ANSYS有限元软件结合SIMPACK动力学软件建立基于Timoshenko梁的柔性轨和柔性轮模型的车辆—轨道耦合动力学模型,以典型的高阶车轮谐波磨耗(阶次为18~21阶,幅值为0.01~0.04mm)激扰作为系统的输入激励,对比分析在柔性轮柔性轨模型与刚性轮轨、柔性轮刚性轨和柔性轨刚性轮模型下高阶车轮谐波磨耗对高速轮轨系统振动响应的影响。结果表明:当车轮谐波磨耗激扰激发轮对固有模态引起共振时,基于柔性体模型计算出的振动响应幅值大于基于刚性体模型计算的结果,而当激扰频率远离共振模态频率时,基于刚性体模型计算的振动幅值大于基于柔性体模型计算的结果;总体上,轮轨垂向力、钢轨及轴箱振动加速度随着车轮谐波磨耗幅值、阶次及列车运行速度的增大而增大;在车辆速度300km·h-1、车轮多边形阶次为20时,车轮多边形幅值0.04mm激起的钢轨及轴箱振动加速度峰值约为幅值0.01mm下的2.5倍;当车轮多边形幅值固定、阶次由18阶增至21阶时,激起的钢轨振动加速度仅增大约1.6倍、轴箱振动加速度级增大约5.7dB,相较于多边形幅值而言,多边形阶次对轮轨系统振动响应的影响较小。