輪軌接觸動(dòng)力學(xué)對(duì)車輪非圓化的影響分析.pdf

1、隨著我國(guó)高速鐵路的快速發(fā)展以及高速列車運(yùn)營(yíng)速度的不斷提高，目前我國(guó)已經(jīng)建成了世界上最大規(guī)模以及最高運(yùn)營(yíng)速度的高速鐵路網(wǎng)。至2015年上半年我國(guó)鐵路通車?yán)锍踢_(dá)到12.3萬公里，其中高鐵達(dá)1.9萬公里，占世界高鐵總里程的60％以上，居世界第一，基本覆蓋了我國(guó)50萬以上人口的城市。隨著列車運(yùn)營(yíng)速度的提高，之前一些可以忽略的問題變得突出，高速列車車輪磨耗導(dǎo)致輪對(duì)非圓化就是其中之一。輪對(duì)磨耗不均勻?qū)е螺唽?duì)踏面出現(xiàn)不圓化，其外形也隨之發(fā)生改變，從而

2、導(dǎo)致輪軌接觸幾何也會(huì)發(fā)生變化。輪軌接觸幾何是車輛運(yùn)行的核心，也是影響輪軌安全運(yùn)行的關(guān)鍵因素，輪軌接觸關(guān)幾何對(duì)高速列車運(yùn)行品質(zhì)也具有較大影響。
　　本文以我國(guó)動(dòng)車組CRH2頭車參數(shù)為研究對(duì)象，采用多體動(dòng)力學(xué)軟件UNIVERSAL MECHANISM建立相應(yīng)的高速列車車輛動(dòng)力學(xué)模型，模型中設(shè)置不同速度、軸重以及摩擦系數(shù)，在平直軌道上運(yùn)行12s。計(jì)算得到不同速度下的輪軌接觸振動(dòng)特性，結(jié)果表明：輪對(duì)在運(yùn)動(dòng)過程中，輪軌垂向力隨時(shí)間的變化曲線

3、可以近似為呈周期性變化，周期約為0.1s；最大垂向力為115751.8N，最小為688.4N，分別是輪軌靜載荷的1.938倍和0.012倍；輪對(duì)沖角的振動(dòng)周期T=0.05s，最大振動(dòng)幅值為1.568 mrad；橫移的振動(dòng)周期T=0.95s，振幅為3.3mm。選擇某一時(shí)刻的位置接觸參數(shù)作為有限元計(jì)算的初始條件，以動(dòng)車組CRH2型的上LMA輪對(duì)和CHN60鋼軌為分析對(duì)象，通過有限元軟件ABAQUS建立大規(guī)模有限元模型，采用mixedLagr