重載快速大運(yùn)量區(qū)段P60鋼軌表面?zhèn)麚p成因研究.pdf

1、鋼軌傷損不能完全消除，但能有效預(yù)防和控制。隨著重載快速的實(shí)施，鋼軌傷損病害更加突出，發(fā)展更加迅速。本文重點(diǎn)分析了鋼軌傷損的成因，減緩鋼軌傷損發(fā)展的措施。主要研究工作如下： 首先，本文在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)津浦、滬寧、滬杭等繁忙干線上的鋼軌表面?zhèn)麚p情況進(jìn)行大量的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，對(duì)現(xiàn)有的鋼軌傷損成因理論進(jìn)行比較系統(tǒng)的總結(jié)、分類和評(píng)述，揭示關(guān)于鋼軌傷損成因問(wèn)題研究的發(fā)展趨勢(shì)。總結(jié)了鋼軌?mèng)~鱗傷、剝離掉塊、曲線不均勻側(cè)磨、直線交替型

2、側(cè)磨、接頭波形磨耗發(fā)生發(fā)展規(guī)律及主要基本特征，因?yàn)殇撥墏麚p類型不同，其研究和分析的方法也不同。本文運(yùn)用輪軌接幾何學(xué)理論、輪軌滑動(dòng)接觸理論、輪軌磨擦學(xué)理論和輪軌耦合動(dòng)力學(xué)理論，對(duì)重載快速大運(yùn)量區(qū)段鋼軌表面?zhèn)麚p的基本特征、發(fā)生和發(fā)展規(guī)律、影響因素及預(yù)防減緩措施進(jìn)行更系統(tǒng)、更全面、更深入的探索。 其次，針對(duì)現(xiàn)有鋼軌傷損分析模型比較簡(jiǎn)化，考慮因素單一等缺陷，利用“車輛—軌道耦合系統(tǒng)垂向、橫向振動(dòng)模型”，對(duì)影響鋼軌傷損的動(dòng)力因素進(jìn)

3、行仿真計(jì)算，既考慮了輪對(duì)橫移量和搖頭角的影響，還考慮了鋼軌的垂向位移、橫向位移及鋼軌扭轉(zhuǎn)角的影響，并考慮了左右不對(duì)稱情況。在求解法向力時(shí)，通過(guò)VICT程序進(jìn)行仿真計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)了法向力和蠕滑力分開(kāi)求解；在求解輪軌蠕滑力時(shí)，首先按Kalker線性理論確定蠕滑力，然后再按Johnson-Vermmlen方法進(jìn)行非線性糾正。另外，考慮了垂向和橫向不平順對(duì)輪軌接觸幾何關(guān)系和輪軌蠕滑率的影響，在計(jì)算橫向力時(shí)，根據(jù)車輛非線性通過(guò)理論，利

4、用目前先進(jìn)的車輛—軌道耦合動(dòng)力學(xué)軟件程序仿真計(jì)算橫向力的大小。這樣，使模型更加貼近真實(shí)情況，使計(jì)算數(shù)據(jù)具有良好的可靠性，對(duì)輪軌系統(tǒng)空間耦合振動(dòng)相關(guān)問(wèn)題具有普遍的適用性，更符合客觀實(shí)際的要求。在計(jì)算分析模型的應(yīng)用上具有一定的先進(jìn)性，是鋼軌表面?zhèn)麚p研究方面的進(jìn)一步拓展。 最后，重點(diǎn)分析了輪軌系統(tǒng)中，軌道、車輛和非動(dòng)力因素三個(gè)方面16個(gè)因素對(duì)鋼軌表面?zhèn)麚p形成和發(fā)展的影響關(guān)系，闡述了鋼軌表面?zhèn)麚p對(duì)鐵路安全性、平穩(wěn)性和經(jīng)濟(jì)性的影響，