基于ANSYS的高速列車輪軌接觸工況和材料參數(shù)研究.pdf

1、輪軌關(guān)系是軌道與交通工程的重要課題，輪軌接觸問題則是輪軌關(guān)系的基礎(chǔ)問題。隨著客運(yùn)列車運(yùn)行速度的不斷提高，輪軌相互作用的情況越來越復(fù)雜，也帶來了高速列車開行的一些問題，例如輪軌之間磨耗加劇、車輪踏面損傷增加、換輪換軌頻數(shù)明顯上升等等。輪軌關(guān)系問題如果得不到很好地解決，將會影響我國鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，所以說研究輪軌接觸問題已經(jīng)到了刻不容緩的地步。本文主要運(yùn)用有限元方法，對不同影響因素下的輪軌接觸應(yīng)力進(jìn)行了計算分析。
　　本文首先介紹了課題

2、研究背景以及意義，然后概述了輪軌滾動接觸的國內(nèi)外研究狀況，進(jìn)而介紹了經(jīng)典輪軌滾動接觸理論以及有限元輪軌滾動接觸理論。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用有限元軟件ANSYS為工具，建立輪軌三維有限元模型，并計算分析不同工況參數(shù)以及材料力學(xué)性能對輪軌接觸應(yīng)力的影響?；诖四Ｐ停嬎惴治隽斯r參數(shù)，如軸重、橫移量、沖角、角速度等，以及材料力學(xué)性能，如彈性模量、屈服強(qiáng)度、泊松比等對輪軌接觸應(yīng)力的影響。
　　結(jié)果表明，隨著軸重的不斷增大，輪軌Mises應(yīng)力以

3、及剪切應(yīng)力均不斷增大，并且增加幅度較大，軸重對輪軌接觸斑形狀，面積以及輪軌接觸應(yīng)力均產(chǎn)生了較大影響。而隨著橫移量以及沖角的變化，輪軌接觸點位置會變化，進(jìn)而輪軌接觸區(qū)Mises應(yīng)力以及剪切應(yīng)力分布位置和數(shù)值都會發(fā)生變化。車速對接觸斑形狀，面積以及剪切應(yīng)力影響很小，而車速超過了440km/h時，輪軌Mises應(yīng)力將明顯增大。材料特性中，彈性模量以及屈服強(qiáng)度影響Mises應(yīng)力以及剪切應(yīng)力的變化，泊松比主要影響剪切應(yīng)力的變化，對Mises應(yīng)力的