关键词： 重载铁路货车   副构架式径向转向架   轮轨动力作用   25t轴重转向架   DZ3型转向架  

摘要： 本文简述了评价铁路货车轮轨动力作用的主要指标,研究了配装转K7型、DZ3型转向架时车辆轮轨动低动力作用情况。其次,阐述了配装DZ3型转向架车辆线路动力学试验的部分轮轨动力作用试验结果。结果表明,***简化模型、车辆-轨道耦合动力学模型计算结果相近;车辆各轮轨低动力作用指标均与车辆运行速度呈近线性、正比例关系;与25t轴重转向架相比,在重载铁路运输中DZ3型转向架具有十分突出的优势。

关键词： 车辆−轨道耦合动力学   车轮谐波磨耗   钢轨波磨   残余波磨   蠕滑力  

摘要： 为探究轮轨周期性磨耗综合作用对轮轨动态相互作用力和接触蠕滑特性的影响,建立柔性轮轨下的车辆-轨道耦合动力学模型,通过现场实测车轮谐波磨耗和钢轨波磨,将轨道不平顺和3种钢轨波磨分别叠加得到3种轨道激励;以车轮谐波磨耗分别与3种轨道激励组合作为轮轨周期性磨耗工况,对比分析低速和高速下3种轮轨周期性磨耗工况作用下的滚动接触动态特性。研究结果表明:无论是在低速还是在高速下,轮轨垂向力最大值均出现在轮轨周期性磨耗工况一的钢轨波磨段,且在工况一作用下,垂向力相较于工况三的最大增幅达76.16%;而钢轨波磨对轮轨横向力的影响较小。在工况一作用下出现了2个高频振动峰值,且由钢轨波磨引起的振动频率比车轮谐波磨耗触发的激振频率大;轮轨周期性磨耗对纵向蠕滑力受速度的影响比较显著,对横向蠕滑力的影响不起主导作用;在工况一作用下,无论是低速还是高速,轮轨间接触斑面积均在钢轨波磨段出现最大值,且随速度增大,相较于工况三其增幅也随之增大;轮轨周期性磨耗中的残余波磨无论对轮轨动态相互作用力还是对轮轨间蠕滑特性的影响均较小。

关键词： 力学   轮轨接触   教学实践   课程改革  

摘要： 轮轨接触是轨道交通车辆特有的接触形式,其相互作用具有复杂性。该文针对《轮轨接触力学》课程教学中的相关问题,更新教学内容,增加工程项目研究的相关内容;并对教学手段和方法进行探讨,采用问题导向和小项目驱动的方式,提高学生解决问题的能力,以及对于课程如何在新工科的要求下与实践结合进行探讨。希望进一步提升课程效果,加强学生对于轨道车辆实际运营中解决问题的能力。

关键词： 轮轨滚动接触   轨枕空吊   焊接不平顺   有砟轨道   显式有限元法  

摘要： 采用显式有限元法建立考虑有砟道床非线性支撑的三维轮轨瞬态滚动接触模型,于时域内再现轨枕空吊和钢轨焊接接头不平顺共同激扰下的轮轨滚动接触行为,研究了轨枕的空吊间隙和数量对焊接不平顺区轮轨瞬态相互作用的影响。结果表明:轨枕完全空吊会进一步加剧焊接不平顺区的轮轨冲击效应,进而加大了钢轨表层材料的屈服变形,且屈服程度随空吊轨枕数量的增长而增长;焊接接头处2根毗邻轨枕完全空吊条件下,法向轮轨力、瞬态接触应力、接触斑面积和von Mises等效应变等轮轨接触参数较无轨枕空吊时分别增长14.5%、4.2%、8.5%和6.7%,轨面垂向位移的增幅达到72.0%,而接触斑内黏着与滑移区比例的变化则相对较小;当焊接接头处1根轨枕的空吊间隙超过1.0 mm或2根毗邻轨枕的空吊间隙超过1.3 mm时,前述轮轨接触参数会随着轨枕空吊间隙增长而增长迅速,直至出现轨枕完全空吊现象。

关键词： 水基摩擦改性剂   轮轨材料   黏着系数   磨损   损伤  

摘要： 利用MJP-30A滚动磨损与接触疲劳试验机研究了两种水基摩擦改性剂(分别记为FM1和FM2)的最佳涂敷量,分析了FM1和FM2在最佳涂敷量下对轮轨磨损和损伤的影响.结果表明:FM1和FM2单次的最佳涂敷量分别为14和8μl. FM1介质下轮轨试样的磨损率明显降低,仅为干态下的23%和41%;FM2介质下车轮试样的磨损率略高于干态下,钢轨试样的磨损率为干态下的64%.干态和FM2介质下轮轨试样表面出现起皮、剥落及明显的疲劳裂纹,试样剖面出现多层裂纹、支裂纹和次表层裂纹;FM1介质下轮轨试样损伤轻微,试样表面出现轻微起皮和点蚀,试样剖面出现少量的单层微裂纹,FM1可有效减缓轮轨的磨损与损伤.

关键词： 轨道车辆   制动防滑控制   轮轨接触   黏着改善   黏着模型  

摘要： 针对轨道车辆制动工况下的低黏着特性,分析防滑控制作用下制动力调节引起轮轨间黏着变化和改善的原因;基于滑动功率和滑动能对Polach黏着模型进行改进,并考虑各轴随位置不同的黏着修正,给出适用于制动工况下的轮轨低黏着模型;基于Matlab/Simulink和AMESim的联合仿真,进行紧急制动工况下的制动防滑控制仿真分析,并与试验数据进行对比,验证所改进低黏着模型的有效性和实用性;提出基于速度差的统计指标,可对制动防滑控制过程的仿真有效性进行评估。结果表明,改进的黏着模型符合规范BS EN 15595—2018的黏着曲线仿真要求,方法简洁,计算高效,涉及参数较少,更好地再现了制动工况下轮轨间的低黏着状态,且能够直接应用到列车制动过程中的防滑控制实时仿真。

关键词： 轨道超高   轮对-轨道接触   接触应力   轮轨   非线性  

摘要： 轨道超高是高速列车曲线行驶的主要参数之一,直接影响到车辆的安全性和轨道的耐久性。为研究轮轨垂向振动状态下曲线轨道超高的影响规律,基于动力学理论建立轮轨三维实体非线性接触的有限元模型,采用瞬态动力学分析方法,在曲线轨道高低不平顺激励下研究曲线轨道超高对轮对-曲线轨道非线性接触系统的动力影响。研究结果:低速在较大超高的轨道上行驶会增大车体横向振动,不同超高的舒适速度为190 km/h;车体垂向振动随着速度的增大受超高的影响逐渐减小;倾覆系数随着速度的增大呈非线性增大,内外侧轮轨脱轨系数差异在低速较大超高轨道中最大,且随着超高的增大差异逐渐减小;速度超过160 km/h时,轨距动态扩大量会迅速增大,超高会增加轨距动态扩大量,建议采取拉杆等措施予以加固;钢轨、轨枕及道床垂向振动随着车速增大而增大,超高影响较小,可忽略;超高引起内外侧轮轨接触应力完全不一致,法向接触应力以内侧轮轨较大,切向接触应力以外侧轮轨较大;速度超过160 km/h时,轮轨接触斑动态总滑动量会迅速增大,轨道超高会引起内侧轮轨接触斑动态滑动量大于外侧,其差值随着超高的增大而增大。

关键词： 柔性轮对   重载货车   车轮失圆   安全性  

摘要： 为研究重载货车振动特性,以我国轴重最大的某型30 t轴重重载货车为研究对象。首先采用有限元方法建立了轮对的弹性模型,进而在UM软件中进行总体集成,建立了考虑与不考虑轮对弹性的货车刚体模型以及刚柔耦合振动模型。然后选取径向偏差较大的某30 t重载货车车轮,采用与之对应的镟修后三个月、一年后和一年半后运营时间段的车轮多边形数据,从轮轨力的时域以及频域的角度分析车轮失圆对轮轨作用力的影响;并对两种模型曲线通过性做了研究。通过对结果分析可知,轮对的柔性结构能够一定程度上缓和了车辆与钢轨的刚性作用。随着车轮失圆加深,两种模型的差别向高阶发展,随着运行时间的增长,轮轨力表现更为强烈。说明车轮失圆极大程度的影响了轮对的柔性结构。

摘要： The world of today has the transportation sector growing and railway transportation system is contending all transportation modes by this time. This fact is because railway transportation system is able to carry a large number of passengers at low cost and reduced time while also being environmental friendly. Even if the railway is booming, there are things that are still challenging and need more attention, and among those challenge, there is the track irregularities. The irregularities have many causes and in this project the main cause of irregularities is the variation of track stiffness. Track irregularities including stiffness variation are known to accelerate the track deterioration and to affect the rail vehicle; but a little is known how this effect is correlated with train speeds, under dynamic loading conditions. This study aims to investigate the combined effect of rail vehicle speeds and track irregularities caused by railway spatial stiffness variation on the wheel and rail stresses, deformations and vertical displacements. Explicit dynamic finite element analysis using ABAQUS software package is used in this study. The model is composed of a train wheel rotating on a rail across several sleepers, which are fixed at their base. The equivalent average of the sleeper moduli is chosen to resemble the total average track modulus under the rail, in real situation. The variation of track stiffness in the model is achieved by changing the statistics of the randomly distributed sleeper moduli. It is found that increase in speeds and the longitudinal variation in track stiffness for a given track stiffness mean results in increased amplitude of oscillations of rail deflections, and reduction of a corresponding oscillation frequency, and in increased level of von Mises stresses at much higher level of stiffness variations. For the deflection of the rail as the speed changes the deflection varies as well. In this project considering the speed variation for exampl