重載鐵路鋼軌焊縫不平順區(qū)域的輪軌動力作用及其安全閾值分析.pdf

1、重載鐵路運(yùn)輸是鐵路運(yùn)輸擴(kuò)能提效的有效措施。對于我國而言，加快發(fā)展重載運(yùn)輸，是促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迫切需要。然而，隨著貨車軸重和速度的提高，車輛與軌道的動態(tài)性能進(jìn)一步惡化，尤其當(dāng)大軸重貨車通過鋼軌焊接接頭不平順區(qū)域時，會加劇輪軌相互作用，惡化軌道條件，造成線路幾何和剛度不平順及鋼軌傷損。
　　本文分析研究了大軸重貨車通過鋼軌焊縫區(qū)域時的輪軌動力作用及焊縫不平順的安全閾值，對于減少鋼軌焊接接頭的養(yǎng)護(hù)維修工作量，延長其使用壽命，具有一定的

2、理論指導(dǎo)意義。
　　本文應(yīng)用車輛—軌道耦合動力學(xué)理論，以現(xiàn)場實測焊縫不平順作為輪軌系統(tǒng)激勵，計算了25t、27t和30t不同軸重貨車在其激擾下的輪軌動力響應(yīng)。結(jié)果表明，在實測凹型焊縫不平順激擾下，輪軌動力響應(yīng)會出現(xiàn)較大異常波動。在實測凸型焊縫不平順激擾下，輪軌動力作用沒有凹型焊縫不平順激擾下的劇烈，各動力學(xué)指標(biāo)均未超標(biāo)。
　　計算分析了25t、27t和30t軸重貨車在理論凹型焊縫不平順激擾下的輪軌動力作用，并與實測凹型焊縫不

3、平順激擾下的輪軌響應(yīng)進(jìn)行了對比。結(jié)果表明，當(dāng)增大短波波長，25t軸重貨車作用下的輪軌力和輪對加速度降幅較27t和30t軸重貨車下的值要大。當(dāng)增大短波波深，25t軸重貨車作用下的輪重減載率增幅較27t和30t軸重貨車下的值要大。對比發(fā)現(xiàn)已有理論凹型焊縫不平順模型不能很好地反映實際情況，對其進(jìn)行了修正，修正和實測凹型焊縫不平順激擾下不同軸重貨車的輪軌動力性能指標(biāo)相差不大。
　　針對凸型鋼軌焊接接頭，給出了凸型焊縫不平順的理論模型。在該

4、不平順激擾下，計算分析了25t、27t和30t軸重貨車作用下的輪軌動態(tài)相互作用，并與實測凸型焊縫不平順激擾下的輪軌動力作用進(jìn)行了對比。結(jié)果表明，在理論凸型焊縫不平順激擾下，隨著軸重的增大，輪軌力明顯增大，輪對和鋼軌振動變化不大。隨著凸型焊縫不平順波深的增大，不同軸重貨車作用下的輪軌動力學(xué)指標(biāo)均呈增大趨勢;隨著凸型焊縫不平順波長的增大，不同軸重貨車作用下的輪軌動力學(xué)響應(yīng)均下降明顯。理論和實測凸型焊縫不平順激擾下的不同軸重貨車輪軌動力性能指