輪軌接觸動力學(xué)對車輪非圓化的影響分析.pdf

1、隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展以及高速列車運(yùn)營速度的不斷提高，目前我國已經(jīng)建成了世界上最大規(guī)模以及最高運(yùn)營速度的高速鐵路網(wǎng)。至2015年上半年我國鐵路通車?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50萬以上人口的城市。隨著列車運(yùn)營速度的提高，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)致輪對非圓化就是其中之一。輪對磨耗不均勻?qū)е螺唽μっ娉霈F(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)幾何對高速列車運(yùn)行品質(zhì)也具有較大影響。
　　本文以我國動車組CRH2頭車參數(shù)為研究對象，采用多體動力學(xué)軟件UNIVERSAL MECHANISM建立相應(yīng)的高速列車車輛動力學(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特性，結(jié)果表明：輪對在運(yùn)動過程中，輪軌垂向力隨時間的變化曲線

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；輪對沖角的振動周期T=0.05s，最大振動幅值為1.568 mrad；橫移的振動周期T=0.95s，振幅為3.3mm。選擇某一時刻的位置接觸參數(shù)作為有限元計(jì)算的初始條件，以動車組CRH2型的上LMA輪對和CHN60鋼軌為分析對象，通過有限元軟件ABAQUS建立大規(guī)模有限元模型，采用mixedLagr