关键词： 振动与波   地铁   轮轨接触   车轮磨耗   轨底坡   钢轨打磨.  

摘要： 地铁车辆运营过程中,磨耗问题一直存在,而且曲线磨耗问题越来越严重,地铁轮轨匹配对运营安全和钢轨寿命有重要影响。首先建立地铁车辆动力学模型,随后采用Braghin磨耗模型,计算轨底坡、钢轨打磨和曲线参数对于车轮磨耗深度的影响。计算结果表明,LM踏面与60轨接触时1/20轨底坡其轮轨接触点分布均匀,而DIN5573踏面与60轨接触时1/20轨底坡会出现跳跃,1/40时轮轨接触点分布更加均匀。当选用LM踏面时,在直线上磨耗较大,曲线磨耗较小,1/20的轨底坡磨耗较小。选用DIN5573时,1/40轨底坡的磨耗较小。钢轨打磨可以减小车轮磨耗20%左右,同时选用较大的曲线半径和超高有助于减小车轮磨耗。

关键词： 高速铁路   轮轨黏着   简化模型   水介质   热效应   表面粗糙度  

摘要： 基于简化弹性流体动力润滑模型和Greenwood-Tripp微观固体接触理论,建立了一种高速铁路轮轨界面存在水介质时高速轮轨黏着特性三维数值模型,其可以同时考虑热效应和轮轨表面粗糙度对黏着特性的影响。通过数值求解获得了轮轨表面温度分布情况,讨论了速度、表面粗糙度和边界摩擦系数对黏着系数的影响,并与等温三维模型结果进行对比,从对比结果看出,温升情况下黏着系数高于等温情况下黏着系数,并且在滚动速度较大时,随着边界摩擦系数增大,温度对黏着系数的影响变大。研究结果表明,相比于其他因素,速度和表面粗糙度对黏着系数影响较大,且界面温升会使黏着系数增加。

关键词： 铁路轮轨冲击振动信号   微分几何   曲率   零基线漂移  

摘要： 铁路轮轨信号由多种振动冲击信号复合而成,为分离不同振动冲击信号,可以采用将复合信号转换为复平面曲线的方法。在算法上利用密切曲率圆的拟合替代计算曲率的微分算法,减少噪声和误差对计算结果的影响。该算法将铁路轮轨信号经Hilbert变换,构建出其在复平面上绕动点逆时针转动的平面曲线,利用曲线曲率形成过程对随机振动信号进行分离,对分离得到的每个分量给出其随机时变幅值、随机相位随时间变化的关系,进而为铁路轮轨振动冲击信号应用于工程实践提供一种可借鉴的方法。

关键词： 轮轨接触   横移量变化速率   摇头角变化速率   蠕滑特性  

摘要： 从研究影响轮轨滚动接触几何关系的机制出发,利用数值计算方法分析横移量和摇头角变化速率对轮轨接触质点间蠕滑力/率、接触斑黏滑区的分布等的影响。分析结果表明:横移量、摇头角的变化速率对轮轨滚动接触蠕滑特性具有重要的影响具有重要的影响;随着横移量变化速率的增加,轮轨接触斑间的横向蠕滑力/率、蠕滑力密度等增大,同时滑动区逐渐增大,黏着区面积逐渐减小,因此当列车在加速过程中要适当考虑增黏措施;随着摇头角的变化速率的增大,轮轨接触斑间的纵向蠕滑力/率、蠕滑力密度等增大,而横向蠕滑力/率、蠕滑力密度等减小,接触斑上滑移区面积逐渐增大,直至接触斑切向力达到饱和处于全滑动状态。

关键词： 动车组   轮轨   增黏   撒砂   研磨子  

摘要： 介绍了目前国内外各型动车组的轮轨增黏方式,并对国内普遍使用的研磨子和撒砂装置的黏着改善效果进行了重点介绍。

关键词： 轮轨动态作用   钢轨打磨   运行安全性   动力学仿真  

摘要： 以某线路的曲线区段为试验对象,采用基于剪力法的地面测试方法进行轮轨动作用力的现场测试,分析钢轨廓形变化对轮轨动作用力及运行安全性的影响。建立货车-轨道系统动力学模型,以试验线路为对象进行仿真分析,并与试验结果进行对比。结果表明:钢轨打磨能有效降低轮轨横向力和垂向力,提高车辆的运行安全性,并一定程度上降低钢轨振动加速度;动力学仿真结果的变化趋势与试验结果一致,能较好反映钢轨廓形状态对车辆动力学性能的影响。

关键词： 弹塑性接触   隐式差分法   轮轨滑动接触   摩擦温升   温度相关性  

摘要： 轮轨滑动接触温升的准确预测对于轮轨的磨耗和疲劳研究均具有重要意义.目前的轮轨温升解析或半解析模型通常考虑Hertz弹性接触压力分布和单一材料属性的温度相关性,与实际的轮轨传热状态尚有一定偏差,因此在轮轨滑动温升计算模型中考虑接触压力的塑性修正和多种材料属性的温度相关性,有望提高温升预测结果的准确性.基于弹塑性接触理论,同时考虑热导率、比热容和摩擦系数的温度相关性,通过基尔霍夫变换方法以热导率温度相关性函数的积分作为待求量,将复杂的非线性Fourier导热方程转化成含单个变系数的简单偏微分方程形式,从而构建了一种不限制材料温度相关性函数形式的统一隐式差分求解格式,分别讨论了对流换热系数、法向载荷、蠕滑率以及行车速度对钢轨表面滑动温升的影响.结果表明,当列车高速行驶时,对流换热系数对轮轨滑动温升的影响甚微;蠕滑率和行车速度的增大,均会引起摩擦功率的增大,进而导致钢轨表面温度的升高;钢轨表面滑动温升的峰值随法向载荷的增大而近似线性上升.此外,在轮轨滑动温升计算模型中考虑材料属性的温度相关性可有效避免对滑动温升的过分高估,且摩擦系数的温度相关性对温升的影响要显著强于热导率和比热容.

关键词： GJ-3型扣件   轮轨力   刚度   强度分析   模态分析   频率计算  

摘要： 为了研究GJ-3型扣件的强度性能和频率参数,本文以现有线路中的GJ-3型扣件为研究对象,建立GJ-3型扣件的仿真分析模型,对其在模拟轮轨力的情况下进行静刚度仿真,得到仿真横向刚度、仿真垂向刚度,符合设计范围。通过强度分析得到上层铁垫板和下层铁垫板的应力,均能满足强度要求。对强度分析的模型做模态分析计算,给出了结构的前25阶固有频率和振型,得出了危险频率。在车轮经过轨道扣件的频率,车轴经过轨道扣件的频率,转向架经过轨道扣件的频率这3个频率段下,并考虑列车在车速120 Km/h以及140 Km/h的情况下进行列车激振频率计算,得出结果表明,扣件的各阶固有频率均远离列车的激振频率,即扣件不会和列车的激励产生共振。

关键词： 轮轨型面   转辙器   等效锥度   接触斑   轮缘接触  

摘要： 为了研究不同车轮型面对地铁9号道岔转辙器区的轮轨静态接触行为的影响,基于经典迹线法求解轮轨接触几何关系,利用三维非赫兹滚动接触理论分析接触力学特性,分析接触点对分布、道岔转辙器结构不平顺、轮轨接触几何参数和轮轨接触斑的形状、面积及最大法向接触应力等。数值计算中,考虑轮背距为1353 mm的LM和DIN5573以及轮背距为1358 mm的S1002这3种车轮型面,从静力学分析的角度提出地铁道岔区的最优车轮型面。研究结果表明:DIN5573车轮过岔接触点对分布较集中,结构不平顺幅值较小,直向过岔时轮对的稳定性较好但接触力学特性较差;S1002车轮侧向过岔通过能力较强,接触力学特性良好,但轮对向尖基轨侧横移时较易发生轮缘接触,轮轨表面易产生疲劳伤损;LM车轮综合匹配性能最好。

关键词： 地铁   波浪形磨耗   动力学仿真   曲线轨道   磨耗定量   磨耗因素分析  

摘要： 针对地铁小半径曲线上普遍存在的钢轨波磨问题,基于轮轨间粘滑振动导致波磨形成的机理,利用MATLAB/Simulink建立了一个集轮轨耦合动力学、轮轨滚动接触力学模型以及Archard材料磨损模型为一体的单轮对轮轨曲线通过仿真模型进行研究。仿真结果表明,曲线半径越大,钢轨波浪型磨耗越不易产生。该结果与实际小半径曲线上波磨频发相符合,证明了该模型的正确性。最后,利用该模型进一步分析了车辆载重与曲线超高对波磨的影响。