关键词： 车轮谐波磨耗   高速列车   轮轨接触   蠕滑率   蠕滑力  

摘要： 通过理论分析车轮谐波磨耗对轮轨接触蠕滑特性的影响,得到谐波磨耗车轮的名义滚动圆半径与谐波阶数和车轮圆周不圆顺幅值(波深)的关系;以CRH2型高速动车组为例,使用多体动力学软件UM建立以2位轮对为谐波磨耗车轮的头车动力学模型,对比分析5种谐波阶数(1,3,6,11和15阶)和2种波深(0.1和0.3mm)条件下谐波磨耗车轮与无谐波磨耗车轮的接触斑内横向、纵向蠕滑率/力。结果表明:车轮产生谐波磨耗后,随着谐波阶数和波深的增加,纵向蠕滑力增加明显而纵向蠕滑率变化幅度不大,横向蠕滑率减少明显而横向蠕滑力变化幅度不大;与车轮无谐波磨耗时相比,纵向蠕滑率增大至14倍;当达到车轮谐波磨耗6阶、波深0.3mm后发生轮轨接触脱离,且轮轨接触脱离现象随着谐波阶数和波深的增加而加剧。

关键词： 车轮   车轮直径   轮轨接触关系   铁道车辆  

摘要： 针对不同车辆的车轮直径差异问题,研究了车轮直径对轮轨接触几何关系、轮轨接触斑、轮轨最大接触应力、蠕滑率、车辆稳定性以及轮轨磨耗等的影响。通过计算可以得出:随着车轮直径增加,左右车轮滚动圆半径差逐渐增大,等效锥度随着车轮横移量逐渐增大;接触斑面积逐渐变大,轮轨接触最大应力显著下降;轮轨的横向和纵向蠕滑率逐渐减少;车辆的稳定性变好,车辆过曲线时的磨耗变大。

关键词： 轮轨力   集合经验模态分解   小波变换   去噪  

摘要： 为解决轮轨力应变信号中的噪声干扰问题,提出了基于集合经验模态分解与小波变换相结合的去噪方法。该方法能够判断出含有基线漂移和高频噪声的模态分量。对含有基线漂移的分量通过小波变换进行分解,将代表基线漂移的趋势项置零达到去除基线漂移的目的。对于高频噪声,则是采用小波阈值法进行去除。实测轮轨力应变信号的去噪处理表明了该方法的有效性。

关键词： 轮轨接触损伤   材料   高速与重载   润滑剂   接触疲劳   裂纹增长  

摘要： 随着铁路客货运量的增大和列车速度的提高,使得高速铁路的轨道必然比普通线路具有更高的安全性、可靠性和平顺性,为保证轨道结构的这些要求,轨道各部件的力学性能、使用性能和组成为结构的整体性能都比普通轨道部件高,但在高速铁路轨道上仍然存在很多问题。目前,轮轨接触疲劳是最常见的轮轨问题,国内外许多学者对此做了研究。导致机车车辆轮轨接触疲劳的因素有很多,指出了当下一些常见的轮轨接触疲劳损伤形式,同时对滚动接触疲劳的影响因素进行了简要分析。为了研究疲劳损伤产生、发展的机理和影响因素,通过查阅大量资料,了解了各种常见损伤的产生和发展机理,并总结了在该领域的研究方向与热点,同时指出了当下高速铁路建设中存在的技术难题。结合轮轨接触疲劳的失效形式和磨损的特点,从材料对踏面的影响、高速与重载对轮轨接触疲劳的影响、润滑剂对轮轨裂纹增长的影响等方面,进一步提出预防和减缓钢轨接触疲劳损伤的具体措施。

关键词： 机动车转弯   轮迹线   参数方程   三次样条插值  

摘要： 针对机动车转弯常具有危害性,对汽车右转弯时内前轮和内后轮的行走曲线进行了细致探讨。利用参数方程和样条插值函数构造,给出了在一定条件下行走曲线的数学函数表达式,拐弯前程用圆的参数方程表示,后程用三次函数表示,为计算轮迹差提供了参考依据。数值例子进一步说明了行人避让右拐车辆的重要性,可为交管部门规划道路设计提供参考。

关键词： 轮轨磨耗   轮轨摩擦控制   车辆动力学   轮轨接触   重载铁路  

摘要： 基于轮轨摩擦控制原理,以C80B型运煤专用敞车为对象,采用SIMPACK动力学软件建立车辆动力学模型,并将车辆动力学模型及LM型车轮与60型钢轨的轮轨接触模型和磨耗模型耦合,采用多点轮轨接触算法,分别计算和分析曲线和直线线路工况下干燥轨面状态、轨侧控制模式、轨顶控制模式和轨侧+轨顶控制模式等对重载铁路轮轨磨耗的影响。结果表明:在半径为300m的曲线线路上,采用轨侧控制模式时可使外轨侧车轮轮缘的磨耗降低约40.07%、外轨轨角的磨耗降低约42.31%,而降低内轨侧车轮踏面磨耗和内轨轨顶磨耗的效果不明显;采用轨侧+轨顶控制模式时不但能够进一步降低外轨侧车轮轮缘磨耗和外轨侧面磨耗,还可以使内轨侧车轮踏面磨耗和内轨顶面磨耗降低约40%以上,并且轮轨接触斑内瞬时最大接触应力、轮轨横向力和脱轨系数均有所减小;在直线线路上采用轨顶控制模式,可使车轮磨耗降低约66.33%,钢轨磨耗降低约63.64%。

关键词： 轮轨动力学试验   车-轨耦合系统   气流扰动   多体动力学   高速列车  

摘要： 该研究将任务分解4个部分进行研究,分别由4个研究小组完成。研究小组1开展高速列车轮轨关系和运行安全性试验研究,通过对比国内外高速列车轮轨动力学试验方法和研究成果,验证了中国高速列车试验方法可以满足高速列车运行安全的评估要求。并通过高速列车试验,获得时速最高达420 km/h的16辆编组高速列车轮轨作用力数据,获得时速最高达420 km/h的16辆编组高速列车振动频谱特。研究小组2开展高速列车-轨道系统高频振动动力学仿真研究。采用有限元法,在建立道岔区辙叉模型和车轮模型基础上,研究了车轮通过道岔辙叉区时的轮轨接触状态、车轮重心变化以及轮轨动力等动态特征,分析了轮对横移量对轮/岔接触影响因素。在建立车辆-板式轨道耦合系统动力学模型基础上,研究了京津线路随机不平顺和42号高速道岔激扰下轮轨振动特性和轨道板的疲劳寿命。研究小组3开展气流扰动下的列车稳定性分析方法研究,主要研究考虑气动载荷作用下,高速列车蛇行运动稳定性的分析方法,分别建立了针对直线和曲线轨道的分析方法和计算程序。进而,针对气动载荷对高速列车蛇行运动稳定性的影响进行了详细分析。研究小组4开展高速列车多体系统动力学仿真研究。通过数值模拟研究不同行驶速度下,高速列车在明线运行和明线横风两种场景下的行驶安全性。为今后研制侧风预警系统合理设定侧风环境下运行速度限值提供科学依据。研究成果部分已应用于中国高速列车的联调联试试验,对我国高速铁路线路和车辆的优化设计、高速铁路的安全运营和维护有重要的理论指导意义。

关键词： 弹流润滑   表面形貌   滚动接触   轮/轨  

摘要： 黏着力是列车安全与平稳运行的关键因素之一.最大黏着力与摩擦力有关,摩擦力的减小会导致黏着力的降低.表面粗糙度及其取向是影响摩擦系数的重要因素,然而,有关表面粗糙度取向对于混合润滑状态下摩擦系数的影响的研究结论似乎是矛盾的.用激光离散改性技术将车轮试样表面制备成具有菱形、纵纹、横纹3种典型的形貌,并且与不作激光离散改性处理的车轮试样作对比,用基于确定性模型的统一雷诺方程数值分析法和小比例尺度的轮轨试样摩擦学实验,得到的结论是:在油润滑状态下,激光表面形貌大幅提高摩擦系数,其中菱形对应的摩擦系数最大,纵纹与横纹的摩擦系数相差不大,摩擦系数的大小主要取决于由表面粗糙度取向决定的接触区内粗糙峰接触压力与总压力之比,侧流效应也是影响摩擦系数的重要因素,它主要取决于接触区内表面粗糙度的取向.

关键词： 轮轨式搬梁机   门架结构   有限元分析   承载能力  

摘要： 介绍MDG650-24轮轨式搬梁机门架结构,利用ABAQUS壳单元对门架结构进行有限元模拟计算,并分析其结构承载能力。

关键词： 测试系统   轮轨作用力   车轮扁疤   德国  

摘要： 介绍了新开发的2种测试系统LASCA和MONI。该系统可以测量作用在钢轨支撑系统上的作用力,输出的数据可以比较轮轨间作用力、钢轨扣件作用力,从而可以更深刻地理解轮轨系统性能。