关键词： 轮轨滚动接触   焊接接头   动态本构模型   塑性变形   有限元分析  

摘要： 由于焊接区材质的非均匀性,钢轨焊接接头一直是钢轨伤损的频发区域,通过分离式霍普金森压杆实验获得了U75V钢轨在不同应变率下的应力—应变曲线,确定了Johnson-Cook冲击动态本构模型材料参数,建立了含焊接接头的轮轨滚动接触有限元模型;对钢轨焊缝区、热影响区和母材区的接触压力、等效应力和等效塑性应变进行了有限元分析.结果显示:在轮轨滚动接触过程中,焊接接头热影响区最大接触压力相对于相邻区域较小,与其他区域交界处产生明显的应力集中,其等效塑性应变最大处位于钢轨次表层,焊接接头的等效塑性应变大于母材,轴重的变化对焊接接头最大接触压力和等效塑性应变的影响较小;随着行车速度增大,热影响区域最大接触压力和焊接接头等效塑性应变均逐渐增大.

关键词： Dynamic response  

摘要： Research purposes: In order to study the influence of frequency-dependent dynamic properties of rail pads on the vibration response of wheel-rail system induced by rail corrugation, the frequency-dependent dynamic properties of rail pads were tested and characterized, and a vertical coupled dynamics model for metro vehicle and track was established to analyze the influence of frequency-dependent dynamic properties of rail pads on the high frequency dynamic response of wheel-rail system induced by rail corrugation with the measured rail corrugation data as the excitation input. Research conclusions: (1) In the double logarithmic coordinate system, the stiffness (damping coefficient) of the rail pads was approximately linearly positively correlated (negatively correlated) with the excitation frequency. (2) Considering the frequency-dependent dynamic properties of rail pads, the dynamic response of wheel-rail system decreased significantly in the range of corrugation-induced frequency except for the rail vibration acceleration. And the main frequency of rail vibration response was still in the corrugation-induced frequency band. (3) The frequency-dependent dynamic properties of rail pads would increase the vibration response of wheel-rail system in the range of 35~90 Hz and above 700 Hz, which should be considered when predicting the vibration characteristics of metro environment and high-frequency wheel-rail noise. (4) The research conclusions can provide a theoretical and experimental basis for the dynamic evaluation of wheel-rail system induced by rail corrugation in metro. © 2019, Editorial Department of Journal of Railway Engineering Society. All right reserved.

关键词： 重载货车   摆式转向架   轮轨磨耗   低动力  

摘要： 文章以重载货车摆式转向架为研究对象,建立了25 t轴重转k5型和27 t轴重DZ2型摆式转向架轮轨磨耗动力学仿真预测模型,比较了两种转向架的轮轨磨耗情况,并分析了重载货车27t轴重DZ2型转向架所采取的新技术对轮轨动作用力和轮轨磨耗的影响。

关键词： 平板运输车   曲线运行   ADAMS   轮轨  

摘要： 针对平板运输车既在直线上运行又在曲线上运行的问题,借鉴垂直铰轴车轮组的结构,在每个车轮与车架之间设计了能够水平转动的支座;通过ADAMS验证增加支座后平板运输车的曲线运行可行性,结果表明改进后的结构能够同时满足直线运行和曲线运行的要求,同时得到运行过程中车轮垂直轮压和驱动力矩的变化规律,并对车轮的转向作用进行量化对比。

关键词： 轮轨力   地面测试   车载测试   连续测试  

摘要： 轮轨作用力是判定机车车辆动力学性能的基本要素,车辆的安全性与运行品质可以通过轮轨作用力的大小来反映。论述轮轨作用力测试方法的传统理论和国内外相关方面的研究进展。概述轮轨力测试方法的分类,地面测试有剪力法和轨底弯矩差法等方法,车载测试有直接测试和间接测试方法。随着技术不断发展和进步,出现一些新的轮轨力测试方法和测试装置,同时提出更加准确高效的新方法。未来轮轨作用力的地面测试方法会向着连续测试的方向发展,而车载测试方法则会随着传感器等技术的进步向更精确、更智能的方向发展,轮轨力测试装置向适应性更强的方向发展。

关键词： 二维活塞泵   功能集成化   滚子-凸轮机构   数学模型   无结构性流量脉动  

摘要： 目的:由于液压行业对高速重载的要求越来越高,传统轴向柱塞泵中存在的润滑与泄漏的矛盾也越发明显。针对传统轴向柱塞泵中因结构产生的倾斜力、低功率密度、恶劣的摩擦副工况、较大的流量脉动等限制,本文旨在提出一种具有内力平衡、功率密度高、无纯粹的滑动摩擦副且工况优秀、能消除结构性流量脉动等优点的二维活塞泵,并通过对其工作原理的详细分析,探讨其具有上述优点的理论依据。创新点:1.提出二维活塞泵;该泵利用二维运动转换机构中活塞部件的二维运动,同时实现了吸排油功能和配流功能,提高了集成化;通过其活塞旋转1周可以使泵吸排油4次的结构设计,提高了功率密度;轴向与轴向对称的独特结构布局,实现了内力平衡,消除了传统轴向柱塞泵中无法消除的倾覆力偶;相对于传统轴向柱塞泵,吸排油与配流功能的集成减少了摩擦副的数量,且消除了纯粹的滑动摩擦副,打破了PV值的限制,意味着二维活塞泵有着实现更大流量压力分布的潜力。2.提出二维活塞泵运动转换机构中的锥滚子-凸轮接触结构,优化二维活塞泵运动转换机构的受力条件;3.建立二维活塞泵运动转换机构中锥滚子-凸轮接触副的通用型数学模型,通过运动学分析建立精确的凸轮表面模型(即二维活塞泵的运动学模型),为二维锥滚轮活塞泵的结构设计和进一步的静、动力学的研究提供理论基础。4.消除结构性流量脉动。方法:1.通过对二维活塞泵结构与工作原理的理论分析,讨论其相对于传统轴向柱塞泵所具有的优点。2.通过跑合实验,验证锥滚子-凸轮接触结构具有的受力条件。3.通过运动学分析与空间几何关系变换推导,得到运动转换机构中具有普遍指导意义的接触副的通用数学模型。4.通过实验曲线与理论曲线的对比,验证接触副数学模型的正确性与二维活塞泵所具有的消除结构流量脉动的潜力。5.通过滤波处理与模拟仿真,验证二维活塞泵能否消除结构性流量脉动。结论:1.二维活塞泵具有功能集成化高、内力平衡、功率密度高、无纯粹的滑动摩擦副且能消除流量脉动的优点。2.运动转换机构中锥滚子-凸轮接触结构具有更好的受力条件。3.建立的接触副数学模型可以指导二维活塞泵中运动转换机构的加工,且对二维活塞泵进一步的运动学与动力学的研究具有指导意义。4.二维活塞泵能消除结构性流量脉动。

关键词： 激光熔覆   超声振动   轮轨材料   摩擦磨损  

摘要： 目前有关高速轮轨钢超声振动辅助下的激光熔覆研究鲜有报道。在高速轮轨钢表面施加超声振动辅助激光熔覆制备了铁钴基复合涂层来改善其耐磨性能,借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能量色散谱仪(EDS)等手段分析熔覆层的微观结构、物相成分和元素分布,采用GPM-30轮轨滚动接触疲劳试验机对比研究轮轨钢超声振动辅助作用下激光熔覆前后涂层的滚动摩擦磨损性能。结果表明:熔覆层主要由Fe-Cr的马氏体组织、Co-Cr的γ相固溶体、Fe-Ni固溶体以及弥散析出的含MxCy(M=Cr、W)的碳化物、硼化物、硅化物等硬质相组成;超声激光熔覆强化处理后,轮轨表面的平均显微硬度分别为539 HV3 N和582 HV3 N,磨损速率分别降低59.1%,37.3%,轮轨试环熔覆层的抗磨损性能大幅提高,磨损机制由剥落磨损和严重的疲劳磨损转变为轻微的磨粒磨损和疲劳磨损。

关键词： 测力轮对   轮轨力   城际动车组   谐波分析  

摘要： 目前很少见与城际动车组相关的轮轨力方面的研究。考虑到其速度等级和线路条件等均与高速动车组有很大不同,有必要对其轮轨力作进一步的研究。利用测力轮对技术对某城际动车组的轮轨力进行4600km的线路测试,结果表明提速后的新修线轮轨力的动荷系数为0.25～0.35,对比既有线没有明显变化,且与350 km/h高速动车组也无明显差异。统计结果表明即使是同一线路的去程和返程,其轮轨力垂、横向分力的联合分布也有明显差异。所得轮轨力的载荷谱和各种典型运用工况下的具体统计特征可用于车辆安全性、可靠性的评估及车辆动力学等相关领域的后续研究。

关键词： 曲线钢轨   滚动实验台   蠕滑力曲线   轴重   轮轨关系  

摘要： 为了得到曲线段轮轨横向蠕滑力曲线特征,基于Matlab-simulink建立了单轮对曲线通过模型,并设计加工了横向轮轨滚动振动试验台。通过对理论与试验曲线的整体趋势及关键特征对比分析,发现横向蠕滑力曲线必然存在负斜率及水平阶段,且随着轴重的增加曲线的峰值点增大并向右移动。由此可以解释多种轮轨蠕滑理论与工程现象。

关键词： 轮轨粘着   专利技术布局   分析研究  

摘要： 本文通过检索目前国内外关于提高轮轨粘着方法的专利,分析其提高粘着的实用性和有效性,结合地铁运行模拟路况条件下的实验数据,研究对比目前有效提高轮轨粘着系数的具体实用方法、创新热点及发展趋势。