車輪踏面制動(dòng)熱負(fù)荷仿真分析.pdf

1、隨著我國(guó)高鐵網(wǎng)的不斷擴(kuò)大以及城市軌道交通線路的不斷建設(shè)，列車的提速以及城軌列車的長(zhǎng)時(shí)短距的頻繁制動(dòng)，都使得列車對(duì)制動(dòng)能力要求提高。對(duì)于大部分采用了空氣制動(dòng)方式的列車，最終需要通過閘瓦與踏面或者閘片與制動(dòng)盤之間的摩擦，使車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，所以對(duì)車輪踏面制動(dòng)熱負(fù)荷進(jìn)行仿真分析是非常有必要的。
　　論文通過建立三維瞬態(tài)導(dǎo)熱分析模型以及車輪與周圍空氣的流體動(dòng)力學(xué)模型，首先研究對(duì)流換熱系數(shù)值與制動(dòng)初始溫度以及車輪結(jié)構(gòu)形式之間的關(guān)系;然后

2、從制動(dòng)熱負(fù)荷分析的角度給車輪結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)提供參考意見;最后在機(jī)械及制動(dòng)熱載荷聯(lián)合作用情況下分析車輪磨耗過程中輻板的疲勞損傷。
　　由于車輪制動(dòng)過程中，周圍空氣的對(duì)流換熱系數(shù)時(shí)刻在改變，對(duì)于熱負(fù)荷仿真計(jì)算中的對(duì)流換熱系數(shù)的準(zhǔn)確設(shè)置具有一定難度，所以論文第三章直接建立車輪與周圍空氣的流體動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)列車的一次緊急制動(dòng)過程中車輪表面空氣的對(duì)流換熱系數(shù)進(jìn)行求解計(jì)算。通過變化不同制動(dòng)初始溫度以及車輪結(jié)構(gòu)形式，得到了車輪制動(dòng)過程中對(duì)流換熱系

3、數(shù)與兩者的關(guān)系。
　　利用第三章求解車輪表面空氣對(duì)流換熱系數(shù)的流體動(dòng)力學(xué)模型，第四章首先對(duì)比分析選取了合適的車輪對(duì)流換熱系數(shù)設(shè)置方式，即經(jīng)驗(yàn)公式法，從制動(dòng)熱負(fù)荷角度仿真研究不同的車輪結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)的差異。對(duì)于與車輪配合的閘瓦寬度的選取，閘瓦寬度選取在80～86mm范圍內(nèi)較合適;車輪的輪輞厚度越厚，車輪制動(dòng)后產(chǎn)生的溫度及應(yīng)力會(huì)相對(duì)越小;車輪輪輞寬度對(duì)制動(dòng)熱的影響不大，S型輻板制動(dòng)后的受力狀態(tài)較好。
　　第五章研究了車輪磨耗過程中