关键词： 地铁   先锋扣件   普通扣件   轮轨   动力学  

摘要： 针对地铁普通扣件和先锋扣件不同的结构和支撑特性,分别建立两种扣件系统的动力学模型,基于车辆-轨道耦合动力学理论,对比分析了两种扣件系统的轮轨动力特性及其差异。结果表明:相比于普通扣件,先锋扣件由于具有较低的垂向刚度,钢轨垂直位移较大;同时,安装于轨腰的橡胶支撑作用区离钢轨质心较近,形成的扭转刚度和阻尼较小,钢轨扭转位移较大。通过钢轨焊接接头不平顺时,与普通扣件轨道相比,先锋扣件轨道轮轨垂向力波动衰减要快,先锋扣件轨道钢轨在低频15~30Hz处振动略有增加,但在40~70 Hz范围大幅衰减,这有利于车辆轨道系统的减振。

关键词： 高速铁路   焊接接头不平顺   数值模拟   轮轨有限元模型   轮轨垂向力   轨道管理   凸型   凹型  

摘要： 为研究车辆高速运行条件下钢轨焊接接头不平顺引起的轮轨动态响应规律,利用ABAQUS软件建立轮轨有限元接触模型,引入不同形状的焊接接头不平顺作为轨道子模型边界条件,并利用一高速铁路焊接接头不平顺及轮轨垂向力实测数据验证了模型的可靠性;利用模型仿真计算不同车辆运行速度和焊接接头不平顺幅值条件下的轮轨垂向力,并分析轮轨垂向力等势线分布特征。研究结果表明:轮轨垂向力受焊接接头不平顺幅值的影响程度随车辆运行速度的增加而增大;为使钢轨焊接接头不平顺引起的轮轨垂向力不大于170 kN,不同速度等级的线路应该限定相应的焊接接头不平顺幅值管理值;对于300~350 km/h速度等级的线路,凸型焊接接头不平顺幅值不应超过0.27 mm,凹型焊接接头短波不平顺幅值不应超过0.30 mm.

关键词： 轮轨接触应力   枕距   动力学   水平运输  

摘要： 针对大型液压支架水平运输过程中存在的轮轨接触应力过大的问题,采用 ANSYS Workbench 瞬态动力学模块分析了载重平板车在不同枕距下 30、60 kg/m 钢轨上的轮轨接触应力及其分布。结果表明:在一个由静止到匀速的过程中,由静止到匀速启动瞬间应力波动幅值较大,30、60 kg/m 钢轨在此时的轮轨接触应力均超出钢轨许用应力,且枕距越大,匀速阶段后期应力波动幅值越大;60 kg/m 钢轨的轮轨接触应力变化幅值和最大应力数值均明显低于相同枕距 30 kg/m 钢轨的应力变化幅值和最大应力数值;30 kg/m 钢轨在由静止到匀速过程中应力均不满足铁路轨道设计标准的规定,60 kg/m 钢轨在静止阶段、匀速阶段后期应力均满足规定。仿真研究表明:目前选用的钢轨不满足使用要求,建议选用高强度材质 U75V、型号为 P60 的钢轨;建议设置一个启动加速度,使运行速度由静止缓慢加速到匀速,以减小应力波动幅值。

关键词： 名义等效锥度   横移幅值   限值  

摘要： 根据振动学及车辆动力学理论,外部激扰是轨道车辆产生蛇形运动的外因,而轮轨接触等效锥度的存在是导致这一现象的内因,因此等效锥度是描述研究车辆蛇形运动性能的重要参数。由于等效锥度计算过程的复杂性,对于投入运营的轨道车辆,通常只能使用镟轮机床测定并计算踏面对标准钢轨的名义等效锥度。在将该用于特定轮轨接触关系评判时,还需进一步修正。本文从理论上研究了名义等效锥度对不同轨头廓形的修正,分车型限值制定,以及同型踏面全廓形等级的验证与修正,为实际进行特定轮轨关系名义等效锥度指标的运用奠定基础。

关键词： 横向蠕滑特性   黏着系数   黏着特性   轮轨  

摘要： 为提高列车的横向稳定性,研究了轮轨横向黏着特性。利用自主设计加工的横向轮轨滚动振动试验台,在不同介质工况下进行轮轨横向黏着特性试验,分析水、油介质条件以及轴重力、速度对轮轨横向黏着特性的影响。结果表明:相比干态条件,水、油介质条件下会使轮轨横向黏着系数降低;不同介质工况下随着轴重力的增加,横向黏着系数均增加;在干态与水介质下横向黏着系数随着速度的增大而降低,而在油介质下横向黏着系数随着速度的增大而增大,但变化幅度不是很大;在轮轨接触面撒砂能提高横向黏着系数,但对轮轨损伤有一定的影响。

关键词： 法向切割法   轮轨接触几何   平稳性   安全性  

摘要： 考虑道岔区变截面廓形特点的法向切割法,以轨面宽度作为轮轨接触的最大范围,采用最小距离判定原则,基于先验经验的窗口放缩搜索法,准确而快速地寻找到不同横移和摇头角下车轮与岔区钢轨接触时的轮轨接触点。为研究车轮型面的演变对道岔区轮轨接触几何关系的影响,运用法向切割模型及Matlab软件,计算18号道岔转辙器区钢轨廓形与不同服役段的车轮型面匹配时的轮轨接触点对分布、结构不平顺、滚动圆半径差和侧滚角。研究结果表明:随着车轮磨耗的加深,轮轨接触点不断向外侧偏移,轮载过渡位置不断向后偏移,滚动圆半径差为零的点不断向右侧偏移,侧滚角逐渐减小,最终影响列车运行平稳性和安全性。

关键词： 城市轨道交通   轮轨力检测   轨道养护维修  

摘要： 对城市轨道交通行业来说,轮轨力检测系统在轨道养护维修中具有非常重要的作用。从轮轨力检测系统基本原理、相关规范对轮轨力检测指标的要求、轮轨力检测实际应用及评价指标等方面进行了系统的阐述。轮轨力检测系统可间接地反映轨道质量状况,为轨道养护维修提供数据支持。

关键词： 高速铁路   试验研究   预测模型   轮轨滚动噪声   声辐射   声源识别  

摘要： 基于我国高速铁路噪声源定量化识别分析结果,研究不同速度条件下动车组主要噪声源分布及变化规律,发现列车高速运行时轮轨噪声和气动噪声均为主要噪声源,且2种声源存在严重混叠,既有测试技术无法有效区分。针对既有轮轨噪声计算时声源过度简化问题,利用1∶1全尺寸高速轮轨滚动试验台开展从100 km/h提速至350 km/h的滚动噪声试验,研究纯轮轨激励条件下声辐射特性,构建反映轮对运动轨迹、相干声源特性的轮轨滚动噪声预测模型。现场试验表明,模型预测值和现场实测值在关键频带一致,列车通过等效连续A声级的预测值和实测值之差小于0.5 dB(A),模型精度良好。

关键词： 车轮多边形   轮轨力   振动响应   机车动力学  

摘要： 某和谐型电力机车车轮运营中表现出较为严重的多边形磨耗,对机车的零部件失效、乘坐舒适性和运行安全性产生较大影响。为研究车轮多边形态下机车轮轨动态响应规律,基于SIMPACK软件建立了考虑机车牵引行为和轮对、钢轨等部件柔性的刚柔耦合动力学模型,利用机车振动试验结果对模型进行验证。研究了典型车轮多边形阶次、幅值和运行速度等对轮轨力和振动响应的影响,并分析了机车牵引行为对轮轨蠕滑率/力和车轮磨耗的影响。结果表明,速度等级为70 km/h时,车轮18阶多边形态下激发了轮对一阶弯曲共振,出现了轮轨力波动大和机车异常振动的现象;机车牵引状态下显著增大了纵向蠕滑率的波动幅值,并提高了纵向蠕滑力,导致轮轨磨耗指数相比无牵引工况下大幅增加,加剧车轮多边形磨耗的发展。

关键词： 地铁   轮轨接触特性   数值计算   摩擦因数   小半径曲线  

摘要： 建立车辆-轨道系统耦合动力学模型,结合Kalker三维非赫兹弹性体滚动接触理论及其数值程序CONTACT,分析轮轨间摩擦因数对地铁小半径曲线轮轨接触应力及轮轨滚动接触伤损的影响。结果表明:车辆通过圆曲线段时不同摩擦因数下整个接触斑均为滑动区;摩擦因数改变对轮轨接触斑内正应力影响很小,但对切向力和Mises应力影响显著;随着摩擦因数增大,纵向及横向蠕滑力显著增加,磨耗指数及表面疲劳指数明显增大。可通过定期对钢轨打磨并对车轮进行镟修,有效降低轮轨接触应力,以减缓轮轨磨耗和轮轨滚动接触疲劳的发生。