轮轨
- 道岔钢轨打磨对轮轨动力学影响分析
、重载方向发展，轮轨不可避免地会产生严重的磨耗问题，直接恶化轮轨关系，影响车辆运行安全性、平稳性及舒适性，甚至会造成严重的行车安全事故[1]。目前主要通过钢轨打磨手段调整钢轨廓形，消除钢轨表面病害以改善轮轨关系，延缓轮轨磨耗，进而延长钢轨服役寿命[2]。杨宗超等人通过仿真计算研究了钢轨廓形打磨对车辆通过小曲率半径线路的动力学影响[3]；李贵宇等人研究了不同打磨模式对高速动车组运行性能的影响，提出一个钢轨打磨限值廓形[4]；王军平等人基于轮轨接触特性提出多指
机电信息 2023年1期2023-01-14
- 高速行车条件下钢轨焊接接头区轮轨动态相互作用
平顺会引起不同的轮轨动力响应［8］。因此有必要研究高速行车条件下焊接接头区轮轨动态相互作用，以有效控制焊接接头几何不平顺尺寸。文献［9］发现短波不平顺波长和幅值是影响安全限值的主要因素。文献［10-11］利用车辆-轨道耦合系统动力学模型分析了焊接接头几何不平顺的波长和波深对轮轨垂向力的影响，发现焊缝区轮轨垂向力随波长增加而逐渐减小。文献［12］基于车辆-整体道床轨道垂向耦合模型，发现当焊接接头不平顺波长小于某一临界值时轮轨动力响应会急剧增大。上述研究均是先
铁道建筑 2022年11期2023-01-09
- 复杂轨面接触条件下轮轨动态相互作用研究
提高对电力机车的轮轨黏着性能提出了更高的要求。重载列车大多运行于露天的轨道线路上，这使得轮轨接触界面暴露于外界环境之中，易被雨水、冰雪、油污和落叶等“第三介质”污染。试验研究表明，轮轨接触界面一旦被这些“第三介质”污染，摩擦系数会显著降低［1］。当施加牵引或制动力矩的电力机车轮对驶过附着污染物的低黏着区域时，若无任何防护措施，轮对则会出现空转现象，此时极易造成车轮和钢轨表面的擦伤，严重缩短车轮钢轨的使用寿命。轮轨黏着特性是一个高度非线性和复杂的问题，国内外
铁道机车车辆 2022年6期2023-01-04
- 轨道参数对高速道岔轮轨接触行为的影响
车过岔的平稳性和轮轨接触力学特性，在高速道岔区同样需要应用60N 钢轨. 列车运行过程中，车轮始终处于动态磨损状态，对轮轨接触行为影响较大.针对线路上的轨距和轨底坡参数，国内外学者做了大量的研究. 杜星等[2]建立了LMD 车轮和CHN60 钢轨匹配的动力学模型，分析同一轨道在不同轨底坡条件下的动力学行为发现，轨底坡变化对列车直线运行时的平稳性、舒适性影响很大. 钱瑶等[3]对比分析了不同轨底坡下60N 钢轨和高速车轮LMA、XP55、S1002G 匹配时
西南交通大学学报 2022年5期2022-11-03
- 基于准弹性修正法计算道岔区轮轨接触关系
都 610031轮轨磨耗影响轮轨间的相互作用，进而影响列车运行时的平稳性和安全性［1］。相较于区间线路，道岔区结构复杂，列车过岔时，轮轨磨损更加严重［2］。国内外专家对轮轨接触几何展开了大量研究。王开文［3］提出了迹线法求解任意车轮踏面和钢轨廓形的轮轨接触几何参数。倪平涛等［4］利用迹线法和钢轨廓形分区法求解钢轨不同区域与车轮的最小间隙差，以此判断单点或多点接触。曹洋［5］对岔区控制断面进行插值得出任意计算断面，结合迹线法计算不同断面的轮轨接触参数。Sug
铁道建筑 2022年7期2022-08-06
- 某高原铁路无砟轨道地段护轮轨设置方案研究
、轨道设置单侧护轮轨等多项技术措施。高原铁路养护维修条件极为恶劣，为降低运营期养护维修工作量，经技术经济比选，正线以铺设双块式无砟轨道为主[5-6]，双块式无砟轨道设置单侧护轮轨暂无成熟、可靠的技术方案。基于防灾减灾设计需求，结合本项目轨道结构选型原则，对双块式无砟轨道设置单侧护轮轨的方案进行了研究，为高原铁路工程防灾减灾设计提供技术支撑与思路。1 可行方案及比选根据对国内外无砟轨道地段护轮轨设置方案的调研，无砟轨道安装护轮轨已有应用的方案主要有现浇承轨台
铁道标准设计 2022年6期2022-06-07
- 高速列车车轮踏面剥离引起的轮轨冲击力学响应有限元模拟*
，列车服役环境和轮轨间的相互作用关系变得更加复杂，轮轨的磨耗和损伤问题日益突出，轮轨间常常伴随着较大的冲击和振动，加剧了车辆和轨道结构部件的损伤、疲劳和断裂破坏，严重影响列车的运行平稳性和安全性。车轮踏面剥离是轨道车辆车轮非圆化损伤的常见形式之一，通常指车轮在服役过程中受到热机械作用或轮轨滚动接触疲劳，在车轮踏面局部或圆周范围内呈现出的龟纹状或鱼鳞状热裂纹和金属剥落损伤现象，如图1 所示。严格意义上，根据车轮踏面剥离的材料失效机理，由轮轨滚动接触疲劳导致的
爆炸与冲击 2022年4期2022-05-21
- 轨道交通动态客流对轮轨力特征影响研究
海201620)轮轨力是列车及轨道动力学重要评价参数，关系到列车运行的安全性。目前国内对轮轨力及列车运行安全性进行了大量分析研究工作，主要是通过现场测试和理论计算对轮轨作用力进行分析研究[1]，常卫华[2]对轨道横向力进行了研究，分析了横向力大小对轨道各部件的受力变形规律的影响。张云飞等[3]建立车辆轨道耦合动力学模型，分析研究山区工况下曲线半径、欠超高、缓和曲线长度等几何参数对列车通过性能的影响，解决山区小半径曲线条件下列车运行安全性、平稳性等问题。侯博
噪声与振动控制 2022年2期2022-04-21
- 地铁曲线波磨地段轮轨动力特性影响因素
损（简称波磨）是轮轨系统普遍存在的一种伤损形式，是沿钢轨纵向轨头踏面出现的周期性磨损或塑性变形［1］。列车经过波磨地段时，轮轨相互作用剧烈，增大了轮轨振动与噪声，加剧了轮轨表面的疲劳伤损，缩短了车辆和轨道部件的服役寿命，严重时甚至危及行车安全［2-3］。为控制钢轨波磨的形成与发展，国内外学者开展了大量研究。文献［4-5］基于轮轨共振引起波磨理论，认为避免轮轨系统特定频率的共振有利于控制钢轨波磨发展；文献［6-7］基于轮轨摩擦自激振动导致波磨理论，研究了轨道
铁道建筑 2022年3期2022-04-07
- 轮轨粗糙度对轮轨噪声的影响研究
标，彭健，刘谋凯轮轨粗糙度对轮轨噪声的影响研究许天啸，肖新标*，彭健，刘谋凯（西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，四川 成都 610031）轮轨粗糙度是影响轮轨声源进而影响车内噪声的关键因素。本文基于结构有限元、声学边界元和轮轨接触力模型建立了轮轨滚动噪声预测模型，分析了120 km/h运行速度下不同轮轨粗糙度对轮轨噪声的影响。得出如下结论：120 km/h轮轨噪声主要能量集中在中高频段，且在800 Hz频段处有峰值。与车轮镟修前相比，车轮镟修后轮轨噪声
机械 2022年11期2022-02-04
- 大兴机场线轮轨垂向力分析及控制标准研究
）1 大兴机场线轮轨力检系统北京大兴机场线是全国首条运营速度160 km/h的城市轨道交通线路，为提高线路维护质量，首次采用连续测量轮轨力检测系统对轨道缺陷进行检测。大兴机场线运营电客车由青岛四方机车车辆股份有限公司生产，为4动4拖8编组列车，如图1所示。连续测量轮轨力检测系统安装在08号旅客列车一位端，因为安装在运营车辆上，该系统采用先进的旋转遥测技术替代传统的集流环，测力轮对不需要在车轴上加工穿线斜孔，将测力轮对使用寿命延长至等同普通轮对，同时也避免了
现代城市轨道交通 2021年10期2021-11-08
- 高速铁路轮轨垂向力与轨道高低不平顺关联特性
的轨道状态会导致轮轨间产生异常作用力，较大的轮轨力引起车辆-轨道系统强烈振动冲击和疲劳损伤，降低车辆运行安全。作为辅助评价轨道服役状态的重要参数，国内外铁路机构采用测力轮对技术实时测量轮轨间的作用力［1-3］，评估车辆运行安全风险状态，为轨道线路的养护维修提供参考依据。轮轨力是轮轨耦合作用最直接的结果，其大小受到车辆、轨道、轮轨接触状态等多种因素的影响，如轨道高低不平顺、车轮型面磨耗状态［4］、踏面不圆顺度［5］、道岔区结构［6］、轨道支撑刚度［7］、道床
中国铁道科学 2021年5期2021-10-19
- 轨道交通轮轨接触面材料性能与轮轨切向接触阻尼关系研究*
辆-轨道系统中，轮轨接触起到非常重要的作用，不仅能够传递载荷，也能够传递能量。轮轨材料表面的接触参数，特别是接触阻尼，对整个系统的振动特性至关重要[1]。当车轮和钢轨弹性接触时，接触面既消耗能量又储存部分能量，因此，表现出接触刚度和接触阻尼，并且接触阻尼和材料特性之间存在复杂的非线性关系[2]。文献[3]设计试验研究切向接触阻尼的能量耗散问题，结果发现接触表面摩擦系数、粘接面上的压力和剪切力更为突出。文献[4]从动力学理论角度，得出切向等效接触阻尼与结合面
城市轨道交通研究 2021年9期2021-09-29
- 国外有轨电车小半径曲线轮轨动力学及减磨优化分析
、弯道多等原因，轮轨磨耗的问题更为突出，在这种条件下的轮轨关系、磨耗标准程度没有相关研究资料，还没有相关学者对这一课题进行深入研究。研究山地城市低地板车辆动力学是一项艰难的任务，在直线轨道以较低速度运行时，会产生摇摆问题，速度较高时，可能出现激烈的蛇行或浮沉振动现象[1]。当列车通过曲线时，车轮可能爬行，产生过大横向力，造成钢轨外翻。轮轨间的磨耗始终是研究轮轨关系的核心问题，长期制约着轨道交通运输的发展，国内外学者对此进行了大量研究，但目前鲜有针对海外山地
现代城市轨道交通 2021年9期2021-09-24
- 薄轮缘车轨接触几何特性与动力学稳定性分析
30013）借助轮轨相互作用产生的牵引和制动粘着摩擦力实现列车的运行；因此带来了轮轨间的摩擦并导致轮轨磨耗。在列车运行里程逐渐增加的情况下，轮轨接触关系不断恶化，易形成轮轨接触不良的特性，并造成服役列车在运行时出现横向失稳，直接影响行车安全。为了解决这个问题，铁路部门采用镟修方法对车轮进行维护，通过优化车轮踏面保证轨道车辆安全舒适的运行。世界各国都针对本国高速铁路运营维护特点，制定自己的车轮镟修策略。欧洲根据车轮检修的不同时期，对磨耗型车轮设计了4种镟修外
华东交通大学学报 2021年2期2021-06-18
- 考虑轮轨周期性磨耗因素的滚动接触动态特性研究
特性直接影响动态轮轨力，使轮轨接触表面出现非均匀磨耗，进而出现车轮谐波磨耗以及钢轨波磨。同时，轮轨表面形成的钢轨波磨和车轮谐波磨耗又反作用于车辆-轨道系统，进一步加剧车辆-轨道系统的振动及疲劳损伤，威胁列车的行车安全[1]。1998年德国ICE高速列车发生脱轨事故，经调查研究，其原因是多边形橡胶弹性轮的接触载荷过大，使车轮轮辋断裂[2]。近几年，国内外动车组和地铁中普遍发现存在车轮谐波磨耗现象[3-4]，国内外学者对此进行了大量科研工作，并取得了许多研究成
中南大学学报（自然科学版） 2021年4期2021-05-17
- 高速铁路钢轨波磨对轮轨系统振动响应的影响分析
会加剧车辆振动和轮轨噪声，影响乘坐舒适性，甚至会影响行车安全性［1-2］。关于钢轨波磨特性的研究大多采用试验、仿真分析等方法。陈迅等［3］研究了地铁线路中钢轨波磨对车辆振动响应的影响，认为垂向舒适度指标不适合用于评价钢轨波磨，应提出一个更加综合的评价指标。刘玉涛［4］研究了钢轨波磨对扣件弹条的影响，分析了不同情况下弹条的受力及疲劳断裂情况。于淼［5］利用有限元模型分析了车辆通过曲线轨道时钢轨波磨对轮轨系统振动响应的影响。本文利用ANSYS/LSDYNA软件
铁道建筑 2020年12期2021-01-09
- 基于横向蠕滑特性的轮轨黏着试验研究*
机车牵引力是通过轮轨承载的滚动接触界面上的黏着与蠕滑来传递的。因此，轮轨间的黏着-蠕滑特性直接影响机车牵引和制动性能。不论是牵引或制动工况，机车车辆都是通过轮轨间的黏着来传递动力的。为了使机车发挥更大的轮周牵引力以及防止车轮踏面的擦伤，轮轨间黏着都是不能忽视的一部分[1]。针对黏着系数，国内外的许多学者做了大量的基础性研究工作。SERGEANT[2]定义了黏着系数的概念，阐述了影响黏着系数的因素；陳樺[3]介绍了轮轨间的黏着机制，分析了影响黏着系数的主要因
润滑与密封 2020年9期2020-10-10
- 钢轨焊接接头激励下的轮轨垂向力特性
度地消除轨缝引起轮轨动力效应的影响，我国高铁线路普遍常用超长焊接无缝钢轨。由于钢轨焊接的热作用，焊缝填补金属与钢轨化学成分存在差异，使得焊缝与接头热影响区的硬度低于钢轨母体。受制于焊接工艺水平及后期养护维修等因素，钢轨焊接接头处在车辆反复碾压接触力作用下局部钢轨顶面出现高差，形成了轨道焊接区域局部轨面短波不平顺。焊接接头引起的轮轨间异常振动冲击会加速轨道服役状态的恶化，加快轮轨磨耗，加大养护维修量，甚至引发局部轨道结构破坏进而危及行车安全。国内外针对钢轨焊
铁道建筑 2020年9期2020-09-27
- 地铁车轮凹陷磨耗对踏面接触应力的影响
程中受线路条件、轮轨参数匹配、运行速度和频繁牵引制动等因素的影响，车轮踏面不可避免地发生磨耗和疲劳损伤等现象。车轮凹陷磨耗是典型的踏面磨耗现象，表现为轮缘磨耗轻微，名义滚动圆附近磨耗严重，两侧磨耗量逐次递减。车轮出现凹陷磨耗后，轮轨接触区域产生强非线性接触特性，轮轨相互作用关系恶化。车轮踏面在长期反复滚动接触载荷作用下，会产生局部永久性累积损伤，导致接触表面产生剥离等疲劳损伤现象，影响列车安全运行。国内外学者针对车轮凹陷磨耗和踏面剥离损伤现象，结合现场试验
中南大学学报（自然科学版） 2020年6期2020-07-16
- 地铁线路轨距对轮轨接触行为的影响
m[1]。轨距对轮轨接触几何性能、车辆动力学性能、轮轨滚动接触行为、轮轨磨耗及滚动接触疲劳性能等都有显著影响[2-4]。曹文战等[5]提出根据机车-轨道系统动力学模型，建立轮轨接触模型和踏面磨耗模型为一体的机车车轮磨耗仿真模型，并编制数值计算程序，发现在一定程度上加宽轨距能减轻车轮的磨耗。蔡小培等[6]以18 号高速道岔为例，建立列车/轨道耦合动力学模型，仿真分析转辙器轨距加宽对尖轨道岔动力特性的影响。VINEESH 等[7-8]针对印度铁路总公司的车轮轮
中南大学学报（自然科学版） 2020年3期2020-05-18
- 铁道货车车轮轮径差与轮轨力关系的研究
在运行过程中由于轮轨磨耗不可避免会出现左右车轮轮径产生差值的情况。 出于安全的考虑，一般会对车轮进行定期检修，以保证差值在车辆安全许可范围内，但铁道车辆的轮径差差值检测，传统上基本采用人工下车底测量，或将车轮拆卸后测量，耗费大量人力。 通过检测车辆的轮轨力，找到轮轨力与车轮轮径差的对应关系，由其对应关系，通过轮轨力便可以较好地反映出车轮运行状态及轮径差的差值大小。 基于此思路，首先制定了相应车轮轮径差，再由动力学软件模拟车辆运行状态，输出轮轨力及其他响应值
华东交通大学学报 2020年1期2020-03-08
- 不同轮轨材料硬度匹配行为及其机制的初步研究*
610031)轮轨系统是铁路运输工具的关键零件之一，列车牵引、运行和制动都必须通过轮轨间的滚动摩擦接触来实现[1]。随着列车运行速度、轴质量和运量的提高，轮轨服役工况变得更为严酷，导致轮轨出现的破坏现象越来越严重。现场轮轨的典型损伤如图1所示。目前，铁道部门一般是通过定期车轮镟修和钢轨打磨来改善现场轮轨的服役特性, 这些技术的合理使用能一定程度地控制轮轨损伤的恶化，保证列车运行的安全和稳定，但也使得运营成本居高不下，而不能从根源上减少轮轨损伤的产生。轮轨
润滑与密封 2019年11期2019-11-27
- 接触刚度对高速列车轮轨接触动力学时变特性的影响及其机制*
摩擦磨损的累积，轮轨接触面除了会有表观几何尺寸的变化，也有着微观形貌的变化，许多学者基于前者研究了磨耗对于轮轨动力学特性的影响，却少有研究后者的影响。从接触面的弹簧阻尼模型来看，接触刚度和接触阻尼可以直接反映出接触状况变化的性质。翟婉明[1]建立的车辆-轨道耦合大系统将轮轨接触刚度考虑为恒定值以简化计算，得到了轮轨接触几何关系、法向力和蠕滑力，这种简化使得轮轨耦合大系统的计算效率得到提高，但计算精度有所下降。KALKER和JOHNSON[2]基于弹性半空间
润滑与密封 2019年11期2019-11-27
- 轮轨力在轨道短波不平顺检测中的应用
短波不平顺将加剧轮轨之间相互作用力，进一步加速轨道-车辆系统结构部件的振动和疲劳损伤，不但恶化轨道服役状态，降低轨道部件的使用寿命，甚至引起局部轨道结构突发性破坏，危及行车安全，车辆运行安全对轨道的平顺性有更高的要求。轨道短波不平顺的波长短、幅值小，常规轨道检测手段很难高效地定位查找出轨道短波病害。但高速条件下轨道短波不平顺引起异常的轮轨动力响应和车辆振动，因此国内外铁路工务系统尝试借助测力轮对技术[1-4]、轴箱加速度[5-7]等测试手段，从轨道短波病害
铁道建筑 2019年8期2019-09-03
- 铁路道岔转辙器部件轮轨两点接触计算方法研究
方式各异，导致其轮轨接触状态较为复杂[1]，是导致道岔轮轨冲击作用较大的主要原因，严重时会引发钢轨磨耗及裂纹等多种伤损。在铁路道岔转辙器部件中，由于尖轨和基本轨的轨下基础布置方式不同，车轮通过转辙器部件时，在车轮荷载的作用下，尖轨和基本轨之间势必会发生相对运动，尖基轨的相对运动会对轮轨接触状态会产生较大的影响。因此，王平[2-3]分析了车轮荷载作用下的轮轨接触行为，建立了道岔转辙器内车轮荷载分配的求解模型，并结合试验结果验证模型的正确性，该方法虽然考虑了尖
铁道学报 2019年7期2019-08-20
- 基于轮轨蠕滑温升的机车车轮踏面优化研究
412000)轮轨型面几何匹配是机车车辆系统动力学的核心要素。轮轨几何接触特性和接触力学关系，决定了机车车辆的动力学性能和接触疲劳特性[1-2]。由于轮轨滚动接触力学行为的复杂性，使得轮轨型面匹配设计成为轨道车辆设计中的一项难题，一直困扰着国内外铁路科技工作者。车辆踏面形状先后经历了圆柱形踏面，锥形踏面直到目前广泛使用的磨耗形踏面。追求最佳轮轨型面匹配一直是各国学者孜孜以求的目标。Heller[3]等提出了将车辆动力学性能指标作为目标函数，将踏面接触点处
铁道机车车辆 2019年3期2019-07-29
- 基于柔性旋转轮对的车轮多边形磨耗对轮轨力的影响分析
度为v时，引起的轮轨系统振动频率fn为fn=v/(3.6λn)=nv/(7.2πR)(15)为方便观察车轮多边形磨耗的情况，通常采用极坐标。图2为车轮多边形磨耗示意，以20阶多边形为例，多边形磨耗幅值为0.06 mm，即车轮表面粗糙度为60 μm。图2 车轮多边形磨耗示意图3 车轮多边形磨耗下轮轨垂向力对比图4 车轮多边形磨耗下轮轨垂向力PSD对比从图3可以看出，当车轮多边形阶数较低时，考虑旋转效应的柔性轮对其轮轨垂向力的波动，相比刚性轮对和忽略旋转效应的
铁道建筑 2019年6期2019-07-25
- 高速铁路轮轨动力作用规律分析
度等级的高速铁路轮轨关系、轮轨周期性磨耗条件下的轮轨动力作用进行了专项试验研究[2-6]。但对于更高速度等级的轮轨动力作用研究尚处于探索阶段，确定更高速度条件下的轮轨动力作用规律，对于指导轮轨材料和结构优化升级，提高我国高速铁路相关工程设计施工水平具有重要意义，同时可为下一阶段我国高速铁路的建设规划及推动高速铁路行业进一步发展提供技术支撑和依据。1 常规状态下轮轨动力作用为分析380 km/h和400 km/h更高速度动车组在轮轨常规状态下的适应性，分别进
中国铁路 2019年7期2019-07-22
- 高铁联调联试车辆动力学响应轮轨垂向力评判方法研究
来越敏感，强烈的轮轨作用不但会影响车辆的运行安全性和乘坐舒适性，还会引起车辆和轨道相关部件的疲劳伤损，降低使用寿命。轮轨作用力通常是通过安装在车辆上的测力轮对进行测量[1-3]，因其能够直接反映车辆运行安全性和稳定性，已成为我国高速铁路联调联试车辆动力学响应的必测项目，在联调联试中发挥着越来越重要的作用[4-7]。异常的轮轨垂向作用力会导致车辆和轨道相关部件的疲劳伤损，如不及时处置，任其发展会危及行车安全。因此，加强对车辆和轨道疲劳伤损方面的关注，并制定相
中国铁路 2019年7期2019-07-22
- 基于全尺寸试验台的水介质条件下高速轮轨黏着特性试验研究
团有限公司 高速轮轨关系试验室，北京 100081)列车的起动、加速、减速和停车等都与轮轨黏着特性有着直接关系。影响轮轨黏着特性的因素很多，如运行速度、轴重、冲角、轮轨接触表面状态等。当轮轨黏着力不足时，牵引时将引起车轮空转，导致列车无法正常启动加速；制动时将引起车轮滑行，导致列车制动距离超限。同时，无论是车轮空转还是滑行，必将造成钢轨和车轮表面擦伤。这不仅影响高速列车的运行品质，而且增加维护成本。轮轨黏着方面的研究主要采用数值仿真、试验台试验和线路实车试
中国铁道科学 2019年2期2019-04-20
- 轮轨材料应变率强化效应对其滚动接触行为的影响分析*
031)0 引言轮轨滚动接触问题一直是高速轨道交通领域极其重要的关键科学问题之一[1-2]。近年来，有限元显式算法逐渐被应用来准确描述轮轨接触问题的几何、材料和接触非线性行为[3-5]。但是，现有的大多数研究虽采用显式有限元程序考虑了轮轨动态接触的非线性行为和结构惯性效应，但忽略了轮轨材料应变率效应的影响。已有研究表明[6]，轮/轨钢是应变率敏感性材料，其应变率效应必定会影响轮轨系统的动态接触响应特征。因此，利用有限元显式算法开展考虑轮轨材料应变率效应的轮
机械工程与自动化 2018年6期2018-12-21
- 基于轮轨位移的列车运行安全评价方法研究
脱轨评价标准与轮轨间摩擦系数的相加值[1]。TTCI(美国运输技术中心)在 2000年提出了一项爬轨准则，是首次将冲角明确包含在内的爬轨准则，实验和仿真结果均表明：脱轨的距离限值是冲角的函数。但是该准则局限于特定的车辆和轨道润滑状态[2]。Princeton 大学的Sweet教授和 Karmel 博士对直线上的脱轨现象做了很详细的研究，并在试验研究方面使用了1:5 单轮对模型，建立了二自由度和三自由度的动态轮对模型[3]，分析了非线性蠕滑现象。李国伟[4
数据与计算发展前沿 2018年3期2018-12-05
- Translohr有轨电车导向轮轨接触关系分析
，用动力学建模的轮轨简化等效力学模型，分析了不同速度、不同曲线下轮轨的接触状态。但是上述文献的模型对轮轨简化成多点弹簧，预先定义的轮轨接触点并不能反应出实际接触点的位置，更不能反映出轮轨蠕滑状态。为了更真实地研究Translohr有轨电车导向轮轨之间接触状态和磨耗规律，需要对Translohr有轨电车导向轮轨接触关系进行更深入的分析。目前对于轮轨几何接触的算法主要有2种：轴向切片法和迹线法。迹线法采用数学方法描述轮轨的几何外型，依据空间位置的变化计算接触点
铁道学报 2018年7期2018-07-24
- 不同轴重重载列车作用下轮轨垂向力试验研究
高速大轴重发展，轮轨垂向力的精确表达显得尤为重要[1-3]。轮轨垂向力是引起列车-轨道-轨下基础系统随机振动、冲击、疲劳破坏的直接根源，直接影响到列车的运行平稳性和安全性，对于脱轨理论和动力学研究都有重大意义[4-8]。长期以来，诸多学者对轮轨垂向力的测试方法以及轮轨垂向力的分布进行了研究[9-11]。现有的轮轨垂向力测试方法主要是测力钢轨法和测力轮对法[12]。陈建政[10]在系统总结国内外测试方法的基础上，对轮轨垂向力测试方法做出了大量理论与试验研究。
铁道科学与工程学报 2018年2期2018-03-07
- 轨道科研试验线的轮轨力、脱轨系数及减载率研究
轨道科研试验线的轮轨力、脱轨系数及减载率研究唐吉意，罗雁云，廖 博，蒋宇春，单 傲(同济大学 铁道与城市轨道交通研究院，上海 201804)为了对同济大学轨道交通科研试验线进行脱轨安全性评定，采用测力钢轨法测试轨道交通科研试验线列车通过时的轮轨力，包括轮轨垂直力及横向力，由轮轨力计算脱轨系数及轮重减载率。结果表明，列车以速度20、30及40 km/h驶过时，南侧钢轨的轮轨垂直力平均值在54.91～56.14 kN范围内，北侧钢轨的轮轨垂直力平均值在72.9
河北工程大学学报(自然科学版) 2017年4期2017-12-26
- 有砟轨道轮轨力功率谱曲线的拟合模型
100081)轮轨力是运营车辆对轨道状态的动态响应，它是评价车辆运行安全的重要参数。任何影响车辆运行安全的轨道缺陷都会在轮轨力检测数据中有所反映，通过分析轮轨力检测数据、定位查找线路缺陷、消除车辆和轨道部件疲劳损伤的根源成为一种新兴的轨道检测技术[1]，安装于轨道检查车上的轮轨力检测系统为获取实时轮轨力检测数据提供了技术手段。轮轨力受到车辆及其运行速度、轨道空间状态、轮轨作用形式等多方面随机因素的影响，轮轨力的函数形式不能通过单一确定性变量表达，而应从其
中国铁道科学 2017年2期2017-04-10
- 柔性轨道下高速列车车轮谐波磨耗对轮轨滚动接触蠕滑特性的影响
。非圆化的车轮在轮轨高速运营中产生大幅度的轮轨垂向力波动，很大几率造成车轮与钢轨接触的瞬时脱离，引起另一侧轮对的轮轨垂向力发生变化[1]。车轮谐波磨耗导致高速轮轨接触的不平稳，恶化列车行车品质并引发轮轨间垂向/横向的高频振动以及振动带来的轮轨间瞬态高速冲击，对整个列车系统的安全性带来极大挑战[2]。Johansson和Nielsen对轨道列车非圆化车轮与钢轨之间的接触垂向动态力以数值仿真和现场试验相结合的方法进行了详细分析[3]。张雪珊等人研究了考虑椭圆化
中国铁道科学 2017年4期2017-04-09
- 不同牵引制动工况下轮轨接触有限元分析
同牵引制动工况下轮轨接触有限元分析张 军， 刘佳欢(北京建筑大学 机电与车辆工程学院， 北京 100044)针对城市轨道交通车辆轮轨关系问题，研究在不同牵引力与制动力作用下轮轨间等效应力和接触力的变化情况，建立地铁车辆LM型车轮踏面和60 kg/m型钢轨轮轨接触有限元模型. 通过计算分析得出以下结论：牵引力作用时，车轮最大等效应力的分布相对于接触中心靠前，钢轨最大等效应力分布相对于接触中心靠后；牵引力和制动力对轮轨接触等效应力和纵向切应力的作用效果相反；随
北京建筑大学学报 2016年3期2016-12-12
- 轮轨摩擦控制对重载货车轮轨磨耗的影响
620032)轮轨在干燥状态下接触时的摩擦系数一般较高，易产生高蠕滑力、高能耗、高磨耗及高接触疲劳效应。为降低轮轨接触面的摩擦系数，一种可行的选择是引入第3种介质，在轮轨接触面间形成润滑层，并由此产生了轮轨润滑技术，即轮轨摩擦控制技术。该技术在实践中被证明能降低轮轨磨耗和延长轮轨寿命，是重载运输技术研究的重点之一[1-2]。美国轨道技术研究中心(TTCI)和美国铁路工程与维修协会(AREMA)以及加拿大国家研究委员会地面交通技术中心对轮轨摩擦控制技术进行
中国铁道科学 2016年5期2016-04-10
- 车轨耦合振动中4种轮轨竖向接触模型的适用性比较分析
子系统通过一定的轮轨接触模型相互联系。目前，轮轨竖向接触模型共有2种：Hertz非线性接触模型[1-3]和轮轨竖向密贴模型[4-6]。Hertz非线性接触模型对法向轮轨力描述精确，然而由于轮轨间是非线性关系，需采取较小的时间步长进行迭代求解，导致对车轨系统的动力方程计算缓慢[7]。轮轨竖向密贴模型对轮轨关系的处理较为简便，然而列车运行时总无法避免出现瞬间的轮轨分离现象，此时轮轨竖向密贴模型则不能较为准确地予以描述[8]。Dinh-Van Nguyen提出线
中国铁道科学 2016年6期2016-04-10
- 基于有限元理论的轮轨接触力学特性仿真研究
]接触理论在计算轮轨接触压力时便于操作，简单易懂，但是该理论是在接触表面光滑，弹性变形等前提下推导的，而实际的轮轨接触过程中会有塑性变形，接触表面有摩擦，Hertz接触理论与实际工况相差较大Cater[2]。在Hertz接触理论的基础上，推导出轮轨接触的切向应力，但是轮轨接触问题是一种高度非线性行为，传统理论所得结果总会存在偏差。如今许多学者借助有限元理论来分析轮轨接触问题，张军[3]用有限元参数二次规划法，对多种工况进行弹塑性分析；陶功权[4]利用数值程
制造业自动化 2015年21期2015-12-02
- 钢轨综合摩擦控制对于轮轨磨耗的影响研究*
综合摩擦控制对于轮轨磨耗的影响研究*李 磊, 李 芾, 丁军君, 梁骏宇(西南交通大学 机械工程学院， 四川成都 610031)减小轮轨磨耗是提高轮轨使用寿命、降低运营成本的有效方法，而轮轨摩擦系数是影响轮轨磨耗的重要因素。在SIMPACK软件中建立C80多体动力学车辆模型，利用计算机仿真研究方法对轮轨综合摩擦控制对于轮轨磨耗的影响进行研究。结果表明，在直线区段不建议采用轮轨润滑作业，而在曲线区段建议采用轨顶、轨侧综合摩擦系数控制方法进行涂敷作业，且轨顶、
铁道机车车辆 2015年6期2015-05-04
- 曲线几何参数对车辆轮轨磨耗的影响
是车辆过曲线时，轮轨间的作用力及磨耗也相应增加，对车辆的安全性和经济性造成了一定的影响。影响轮轨磨耗的因素有很多，主要有曲线半径、曲线超高、轨底坡等。基于此，本文从这几个主要方面对曲线上轮轨的磨耗情况进行了仿真分析。1 研究方法及评价指标本文利用多刚体动力学软件SIMPACK 对装有CW－200k 型转向架的25T 型客车进行相关仿真计算。SIMPACK 中的车辆模型如图1所示。图1 SIMPACK 中的车辆模型由于车轮踏面外形是轮轨系统的关键因素之一，轮
机械工程与自动化 2013年2期2013-12-23
- 轮轨润滑降低重载货车轮轨磨耗作用的研究
0031）严重的轮轨磨耗一方面导致轮轨配合状态不良，使车轮不能实现正确导向和对中，产生较大的轮轨作用力，加剧车辆振动和部件间相互作用力，从而降低车辆的动力学性能和运用可靠性；另一方面，不正确的轮对排列和轮缘磨耗还将进一步导致金属疲劳和褶皱变形，使缺陷维修量和轮轨更换量加大，显著增大列车的燃料消耗。车轮和钢轨是重载铁路运输的主要成本支出之一，无论是加工恢复轮轨外形还是更换新轮轨都将显著影响重载运输的经济性。目前我国重载线半径600m及以下的曲线，钢轨铺设1年
铁道机车车辆 2012年2期2012-08-03
- 不同轮轨型面匹配关系及其轮轨动力特性分析*
山620032)轮轨接触几何关系是轮轨动力学的核心,是联系车辆子系统和轨道子系统的纽带,准确确定非线性的轮轨接触几何参数是进行车辆—轨道耦合动力学分析的必要条件。近年来,随着我国铁路客运高速、货运重载的发展,车轮踏面和钢轨型面出现多样化。货车车轮踏面主要有锥形踏面和LM磨耗型踏面,钢轨质量由43 kg/m逐渐提高到50、60乃至75 kg/m,其型面也发生了较大变化。不同的车轮踏面和钢轨型面接触的非线性,给轮轨空间接触几何关系研究带来了一定困难,很多学者都
铁道机车车辆 2010年1期2010-08-08