关键词： 轮轨黏着   摩擦调节剂   润滑状态   恢复过程  

摘要： 摩擦调节剂(FM)在轮轨界面黏着行为调控方面具有广阔的应用前景,但目前针对其作用下的恢复过程研究开展较少。在MJP-30A轮轨滚动磨损与接触疲劳试验机上进行FM及基本液体组分水和丙三醇溶液不同加入量工况下的轮轨黏着恢复试验,获得不同加入量工况下黏着系数随循环转数恢复过程的完整曲线,分析三种液体恢复时间及润滑状态。结果表明:不同液体介质下的轮轨黏着恢复过程曲线有较大差异,与干态相比,水、丙三醇溶液、FM界面状态使黏着系数明显降低,且水、丙三醇溶液工况下黏着系数出现二次减小后逐渐恢复增加至稳定水平;随FM加入量的增加,恢复时间逐渐增加直至趋于为稳定,加入足量FM后,恢复过程润滑状态先后经历弹性流体润滑、混合润滑、边界润滑,直至最后干摩擦;FM加入量为200μL时,出现黏着系数降低至0.1以下现象,试验工况下FM极限加入量为200μL;随循环转数的增加,FM的流变指数逐渐减小,FM承担压力逐渐减小,固体微凸体承担压力逐渐增加,流变指数由1减小至0.75时固体承载率由1%增加至46%。揭示了水基FM作用下轮轨黏着恢复机理,可为其在实际现场应用提供参考依据。

关键词： 轮轨噪声   声学有限元   主动降噪   屏蔽门   站台  

摘要： 针对地铁低频轮轨噪声,在已设置了屏蔽门的地下车站中增设主动降噪设备,从而减小站台区域的噪声等效声级.构建了地下车站站台层声学有限元模型,通过在北京6号线平安里站站台层进行多测点同步噪声采集,获得了噪声源和站台测点处的噪声信息,据此设置有限元模型中的噪声源并进行模型验证.在隧道内且与钢轨顶面等高的位置增设沿线路纵向等间距分布的主动声源纵列,纵向间距为0.5 m.研究主动声源位置、频率的最优取值,研究结果表明:最优主动降噪频段为150~340 Hz;线路中线沿水平方向同主动声源最优位置的距离近似等于轮轨噪声波长;对于垂向距站台面小于1.75 m的受声点位置,增设主动降噪设备后等效声级普遍降低3~9 dB.

关键词： 高速铁路   车轮模态   瞬态接触   轮轨冲击响应   模型参数   显式有限元  

摘要： 为进一步研究车辆轨道接触特性和钢轨损伤,采用显式有限元法建立适用于三维轮轨瞬态滚动接触分析的有限元模型,将轮轨间黏着系数、牵引系数、列车速度等考虑在内,研究不同模型参数对轮轨瞬态滚动接触计算的影响。通过详细对比分析扣件系统、钢轨长度、轨道板及参数对轮轨瞬态接触解的影响,并结合车轮模态分析结果,引入不同波长的轨面几何不平顺以表征激励频率,明确了全轮对模型的适用范围,为高速轮轨滚动接触问题的精细化建模提供参考。结果表明:(1)添加扣件系统可使滚动接触在更短时间内趋于稳定,钢轨长度并不能影响瞬态模型的计算结果,轨道板结构更能使瞬态求解趋于稳定;(2)模拟轮轨冲击的工况下,需建立全轮对模型求解,以保证结果的可靠真实性。

关键词： 铁路沿线噪声   轮轨曲线噪声   钢轨振动   车轮振动   实车试验  

摘要： 轮轨曲线尖叫噪声是铁路主要噪声源之一,噪声的增加对乘客和周围居民造成严重的影响,降低噪声具有重要的社会意义。弄清尖叫噪声的产生机理并研究降低噪声的措施非常重要。在这项研究中,日本铁道综合技术研究所通过实车试验弄清了轮轨曲线尖叫噪声的产生机理,发现曲线尖叫噪声的产生频率与车轮的共振密切相关,噪声主要来自曲线段内轨侧的前车轮。

关键词： 轮轨式转台   转台骨架   力学分析  

摘要： 设计了某轮轨式转台中的大型转台骨架,转台长34 000 mm、宽33 000 mm、高48 000 mm,主体结构采用桁架式,由钢梁组装而成。采用力学分析软件ANSYS对转台骨架进行了两种工况下的仿真分析,得到的最大变形量为10.30 mm、最大等效应力为126.643 MPa。轮轨式转台重量轻、刚度好、便于运输,可满足天线工作需求。

关键词： 轮轨接触疲劳   损伤机制   预测模型   安定图  

摘要： 随着列车运行速度和轴重的提高,轮轨接触疲劳问题成为铁路研究的重点和难题,它不仅增加车轮和钢轨维护成本,还直接危及列车行车安全。针对常见的轮轨接触疲劳损伤类型与损伤机制进行了较为全面的总结,分析了目前轮轨接触疲劳损伤的主要预测方法和模型。从轮轨材料、第三体介质和环境温度3个方面综述了轮轨接触疲劳损伤的形成机制,分析了用于预测轮轨接触疲劳损伤的安定图与损伤函数等方法模型,探讨了未来轮轨接触疲劳损伤预测亟需开展的研究内容。

关键词： 高速道岔   转辙器   钢轨打磨   打磨方案   运行平稳性   轮轨接触关系   轨道不平顺  

摘要： 为提升车辆通过高速道岔时的运行平稳性,基于迹线法建立车轮与道岔钢轨接触几何计算模型,分析车辆通过道岔转辙器时的轮轨接触点对分布特性,发现轮轨接触位置不集中和突变是降低车辆运行平稳性的主要因素。以降低接触突变幅度为原则提出转辙器钢轨廓形打磨方案,并基于轮轨接触几何模型和车辆-道岔多刚体动力学模型,对道岔钢轨打磨的效果进行研究。结果表明:钢轨廓形打磨能有效降低道岔区轮轨接触不平顺和等效锥度,利于提升车辆的运行平稳性;打磨后轮轨横向力、车体横向加速度、脱轨系数的最大值分别降低了39.5%、7.4%、41.7%,该廓形打磨方案对提升道岔服役性能效果明显。

关键词： 轨道交通   轨道故障   轮轨冲击特征  

摘要： 通过对不同轨道故障引发的轮轨冲击进行动力学仿真研究,得到了轨道断裂引发的冲击特征主要表现为多簇形式,轨道内部裂纹引发的则为一簇冲击,而轨道平直度故障引发的冲击特征为明显两簇冲击;仿真分析了车轮转速对各类故障冲击幅值的影响。现场监测结果验证了仿真结果的正确性。

关键词： 车轮扁疤   轮轨冲击   疲劳损伤   应变率效应   有限元分析  

摘要： 车轮扁疤是车轮踏面缺陷常见形式之一,会产生较大的轮轨冲击,影响列车运行的平稳性和安全性。该研究建立了三维轮轨滚动接触有限元模型,采用显式有限元法研究了车轮扁疤引起的轮轨冲击力学响应,描述了车轮扁疤冲击钢轨整个过程中轮轨接触状态的变化,着重分析了轮轨材料疲劳损伤与应变率效应对轮轨冲击响应的影响,并讨论了列车速度、扁疤长度、轴重等关键参数的影响规律。结果表明:车轮扁疤引起的最大轮轨垂向接触力约为准静态轮轨垂向接触力的2.6~4.3倍;在研究范围内,轮轨材料疲劳损伤和应变率效应对轮轨垂向接触力、接触斑、接触压力无明显影响,但对von Mises等效应力、纵向应力、垂向应力、横向应力和等效塑性应变影响显著;列车速度、扁疤长度和轴重对轮轨冲击力学响应均有较大的影响。研究结果可为轮轨系统优化设计和列车运行安全提供有益的技术支持。