关键词： 减磨防脱护轮轨   轨道结构   使用效果  

摘要： 介绍DPⅢ-60型弹性减磨、防脱护轮轨装置的使用效果。该设备在减少钢轨磨耗,加强小半径曲线轨道结构、降低轨道的养护维修量和保障列车安全方面效果显著。

关键词： 轮轨接触   摩擦温升   有限元法   热传导  

摘要： 基于有限元法和非稳态导热问题微分方程,建立轮轨摩擦温升三维数值分析模型。分析轮载、相对滑动速度和摩擦因数对轮轨接触区附近摩擦温度场的影响。模型中考虑了轮轨与环境间的对流换热和轮轨接触界面的相互导热过程。分析结果表明,轮载、相对滑动速度和摩擦因数对轮轨摩擦接触温升及其热影响层深度都有明显影响。轮重不仅影响轮轨表面最高摩擦温升,而且影响热影响区域的大小;相对滑动速度变大,热影响层深度和宽度分别变浅和变宽;摩擦因数越大,热影响区越大。

关键词： 高速客车   轮轨接触   数值仿真   铁道车辆  

摘要： 运行稳定性是铁道车辆横向动力学研究中的一个重要课题，随着我国机车车辆运行速度的提高，特别是提速改造工程的实施与高速客运专线的修建，作为列车安全运行的首要问题之一，横向运动稳定性的研究越来越引起人们的关注。本文针对影响高速列车稳定性的主要因素即轮轨接触几何关系展开研究，分析了车轮外形、轮对内侧距等参数对车辆稳定性的影响。\n 本文所做的主要工作有：\n (1)讨论了铁道车辆稳定性的基本理论和基本分析方法；\n (2)编制了轮轨接触几何参数计算程序，该程序可以精确计算轮轨接触几何参数；\n (3)详细分析比较了中国的车轮踏面LMA和LM与钢轨断面CHN60、日本新干线圆弧车轮踏面JP-ARC与钢轨断面JIS60及欧洲标准车轮踏面S1002与钢轨断面UIC60在不同轮对内侧距不同匹配条件下的接触几何关系；\n (4)基于ADAMS/Rail软件建立了高速车辆动力学仿真计算模型，针对不同的轮轨匹配进行车辆稳定性的仿真研究；\n (5)实际测量了提速客车的车轮踏面外形磨耗变化，并应用ADAMS/Rail软件分析车轮踏面外形磨耗变化后对车辆稳定性的影响；\n (6)讨论了轮轨接触几何参数对铁道车辆稳定性的影响，根据计算和仿真结果比较了LMA/CHN60，LM/CHN60，JP-ARC/JIS60及S1002/UIC60几组轮轨配合的特点。

关键词： 立体仓库   堆垛机   轮轨噪声   降噪  

摘要： 立体仓库堆垛机产生的噪声有多种,通过测量,可掌握堆垛机噪声的发生机理及传播途径,进而确定噪声源主要为轮轨噪声,并提出改进方案。

关键词： 独立轮对   有限元   参变量变分原理   接触力  

摘要： 城市现代化的发展和人口的持续增长,不仅使城市公共交通发生了数量上的变化,而且也在质量上提出了更高的要求。轻轨交通作为解决城市交通问题的途径之一己被广泛接受,并得到了系统性的研究。低地板轻轨车辆同传统轻轨的主要区别是采用独立旋转车轮转向架。首先,要想实现低地板,独立轮组系统比传统转向架的轮轴系统有很大优势。采用独立旋转车轮结构,即去掉车轴或采用阶梯车轴,可以顺利的降低地板高度,以此实现100%低地板的轻轨车。 独立旋转车轮转向架车辆由于不存在轮轨纵向蠕滑力产生的回旋力矩,故具有较高的运动临界速度,对高速机车车辆具有很大的潜在应用价值;同时,由于车轴可做成曲轴或采用无公用轴,可实现城市轨道轻轨交通车辆的部分低地板或百分之百低地板,国内外机车车辆研究人员在这方面进行了大量的理论研究和试验研究。 本文利用参变量变分原理和由其推导出的有限元参数二次规划法,并结合多重多支子结构技术求解低地板轻轨车辆的轮轨弹性接触问题。分别建立100%低地板轻轨车轮所采用踏面5个不同位置模型, 70%低地板轻轨车轮采用踏面3个不同位置的轮轨接触模型。计算不同踏面、不同轴重、踏面不同位置、曲线通过时不同速度和不同牵引力对轮轨接触状态的影响,分析轮轨接触力随着上述参数变化的规律,并以三维曲线图、数表和曲线的形式将这些关系反映出来。计算结果表明,100%低地板车轮踏面实现了轮轨接触对中位置附近列车更加平稳运行,横移量较大时具有更大横向力,可以更加有效的实现独立轮对的自动对中,比70%低地板车采用的踏面更满足独立轮对的要求。文中对计算结果进行了详细的分析,得出了踏面不同位置的接触斑和接触力变化规律,不同工况踏面的接触力分布规律,为低地板轻轨车踏面设计的进一步优化提供一定的理论依据。

关键词： 高速铁路   机车车辆   轨道结构   无砟轨道   板式轨道   双块式无砟轨道   耦合振动   动力学   有限元   仿真分析  

摘要： 无砟轨道是以混凝土、沥青等材料代替碎石道床层的轨道结构,具有少维修、轨道稳定性好、平顺性好和耐久性好的显著优点,减少了线路养护维修工作,提高了线路使用率,还提高了曲线通过速度和安全性,减少了道砟这种不可再生资源的消耗,更为环保。长远来看,其经济性优于有砟轨道。当前世界各国大力发展高速铁路,应用现代高新技术建设高速铁路,无砟轨道成为高速铁路轨道结构的重要选择。为了缓解国民经济快速增长与铁路运输能力紧张的矛盾,我国大规模建设高速铁路客运专线。无砟轨道结构受力状况与轨道结构的安全性密切相关,而无砟轨道的动力性能则影响到行车安全性和旅客乘坐的舒适性。因此,开展无砟轨道结构受力和高速动车作用下无砟轨道动力学性能研究具有很强的理论意义和工程应用背景。 本文首先简要回顾了国内外无砟轨道发展和无砟轨道力学研究的历史与现状。然后,以车辆—轨道耦合动力学理论为基础,以目前国内应用效果良好的板式轨道和双块式无砟轨道为研究对象,采用我国自主研发的CRH2、CRH3型高速动车组,对高速铁路无砟轨道结构受力和动力学问题进行研究。开展的研究工作主要包括以下几方面: 建立了板式轨道和双块式无砟轨道三维实体有限元模型,主要分析了在设计荷载作用下板式轨道和双块式无砟轨道受力特性,包括轨道结构型式、轨道结构参数、路基关键参数对无砟轨道结构受力的影响。 基于车辆—轨道耦合动力学理论,采用多刚体动力学理论建立了车辆系统动力学方程,采用梁—板—板有限元模型模拟板式轨道,采用梁—板有限元模型模拟双块式无砟轨道,通过轮轨关系将车辆系统和无砟轨道系统联系在一起,建立了车辆—无砟轨道耦合动力学模型。采用德国高速低干扰谱作为轮轨激励进行无砟轨道动力学仿真计算,并与遂渝线无砟轨道综合试验段动力学测试结果对比,仿真计算结果与试验数据吻合较好,验证了模型的可靠性。 应用所建立的无砟轨道轮轨动力作用分析模型,对高速行车条件下,冲击型激扰、谐波型激扰和随机不平顺激扰引起的板式无砟轨道结构振动特性进行了分析。研究了不同弦长的车轮扁疤不平顺、不同凸起高度的凸起焊缝不平顺和不同长波和短波组合的凹陷焊缝不平顺、德国高速低干扰谱激扰下,板式无砟轨道结构动力响应,验证了现行铁路技术管理规程对高速铁路车辆车轮扁疤管理和钢轨焊缝打磨要求的合理性。并研究了车速在200～350 km/h范围板式轨道和双块式无砟轨道结构随机振动响应受车速影响规律,研究结果对高速铁路无砟轨道结构参数优化设计具有指导参考意义。 应用所建立的无砟轨道轮轨动力作用分析模型,研究了轨下胶垫刚度和阻尼、基床表层弹性模量、板式轨道CAM层弹性模量和双块式无砟轨道道床板厚度等参数对板式轨道和双块式无砟轨道结构动力性能的影响。

关键词： 轮轨磨耗   有限元   参数二次规划法   弹塑性接触   轮轨接触力  

摘要： 随着我国铁路高速和重载的发展,轮轨磨耗问题日趋严重,每年都给铁路运输业造成巨大的经济损失,其解决与否直接影响到铁路的快速发展。 本文将有限元参数二次规划法引入到轮轨磨耗问题的研究之中,按照轮轨实际几何关系建立真正的三维模型,完全避免了传统的解析或半解析法中的Hertz假设和弹性半空间假设,可以对轮轨这一弹塑性接触问题进行精确的计算分析。 本文建立了锥形踏面、磨耗形踏面的机车和车辆车轮分别与标准轨道相接触的三维有限元计算模型,模型还考虑了轨枕和部分道床的弹性作用。在大量弹性接触计算的基础上,又进行了大量弹塑性接触计算,得到了大量的轮轨接触力、接触状态及轮轨应力的数据。通过对计算结果的详细分析,得出了一系列机车车辆结构和运用参数对轮轨接触性能影响的规律。 本文根据轮轨系统各种载荷、几何尺寸、轮轨相对位置等参数分别建立有限元计算模型,进行弹塑性接触计算,并根据计算结果全面分析接触力和轮轨应力的变化规律,重点分析轮轨磨耗的机理。分析在轮轨磨耗过程中,轮轨载荷、相对位置等各参数在磨耗过程中的作用与权重。同时还建立了轮缘润滑、磨耗形踏面和耐磨梯度材料的计算模型,分析这几种减缓轮轨磨耗方法的减磨机理。 本文的研究方法和结果将对于减缓轮轨磨耗有重要的指导意义。

关键词： 重载   货车   转向架   动力学仿真   轮轨磨耗  

摘要： 随着我国铁路货运量的迅速增长,重载运输已成为我国铁路货运的发展方向。然而,随着列车重量的增加,大功率内燃、电力机车的使用以及大轴重货车的投入运营,导致轮轨磨损日益严重。轮轨磨损不仅从小半径曲线扩大到大半径曲线,而且磨损率也在日益加剧。车轮和钢轨的维修及更换周期大大缩短,不仅使铁路运输成本增加,而且还对铁路正常运输带来一定的影响。 轮轨磨损是轮轨系统所不可避免的,引起轮轨磨损的机理复杂。研究表明,轮轨磨损是多种因素综合作用的结果,而重载货车转向架性能对轮轨的磨损起着重要的作用。因此,研究和分析重载货车转向架的轮轨磨耗,将有利于降低运输成本,减少环境污染和提高货物的运输效率,对我国重载运输事业的发展具有一定的现实意义。 本文综述了国内外重载运输的发展及现状,分析了重载运输引起轮轨动作用力变大、轮轨磨损加剧等问题。然后,对轮轨接触关系、磨损机理及评定轮轨磨耗程度所采用的方法进行了简要的分析,并总结了各项指标所适应的前提条件。根据三种重载货车转向架的结构特点,应用多体系统动力学仿真软件SIMPACK建立了各自的动力学仿真模型。 在上述分析及建模的基础上,研究了三大件式转向架相关参数对轮轨磨耗的影响,分析了轴重与轮轨磨耗的关系,比较了三种典型的重载货车转向架结构形式对轮轨磨耗的影响;另外,就曲线相关参数对轮轨磨耗的影响进行了分析;最后,采用RCF损伤函数,研究了影响轮轨滚动接触疲劳的主要参数。 分析结果表明:轮对纵向定位刚度、心盘、旁承的摩擦系数、三大件转向架的抗菱刚度、曲线半径、欠超高和轨底坡对轮轨磨耗影响较大;轴重增加使得轮轨接触应力增加、轮轨动作用力变大和轮轨磨耗加剧;副构架自导向式径向转向架能够显著地减少轮轨磨耗;曲线半径和转向架特性对钢轨的滚动接触疲劳有较大影响。因此,合理设置悬挂参数和线路参数有利于轮轨磨耗和钢轨滚动接触疲劳的降低。

关键词： 车辆工程   高速列车   轮轨系统   动态相互作用  

摘要： 为了探明高速铁路轮轨动态相互作用特征,运用铁道机车车辆-轨道耦合动力学理论,考虑了轮轨系统参振的影响,研究了高速运营条件下曲线轨道上的轮轨动态接触几何关系,分析了安全性指标和舒适性指标的随机振动特性.研究结果表明:在高速运营条件下,曲线轨道上的轮轨动态接触几何关系具有明显的特点,在160～300 km·h-1速度范围内,减载率及车体振动加速度的敏感波长分别为1.0～2.5 m与40～50 m,控制该波长范围不平顺对提高动车组的安全性及舒适性十分有利.

关键词： 高速铁路   车轮踏面   轮轨耦合   加工工艺  

摘要： 随着铁路客运运行速度的日益提高,轮轨系统中存在的轮轨磨损、疲劳、脱轨等问题日趋严重,引起了各国铁路的高度重视,而这些问题的解决都必须以轮轨接触关系的研究为基础。此外随着我国铁路不断提速,对钢轨和车轮的耐磨性、韧性和尺寸精度要求越来越高,所以以低成本、高效率地生产出高质量的钢轨和车轮,是摆在我国面前的一项迫切的任务。 本论文在轮轨接触几何关系研究中,论述轮轨接触几何关系计算的基本原理,并通过计算,分析比较不同类型高速车轮踏面与不同钢轨配合使用时的接触几何状态,并详细探讨了轨距、轮对内侧距等因素对轮轨接触几何关系的影响。在轮轨滚动接触研究中,阐述了赫兹接触理论及其在轮轨接触斑面积计算中的应用,研究了蠕滑率及蠕滑力的求解方法。 根据国内外生产经验及高速用钢轨和车轮的要求,确定高速用钢轨、车轮的工艺流程,对确定的钢轨和车轮的相关的设备和工艺进行重点论述,并分析其技术的先进性和生产的经济性。