基于輪對(duì)-鋼軌-軌枕系統(tǒng)摩擦自激振動(dòng)引起的直線軌道鋼軌波磨研究.pdf

1、鋼軌波磨問(wèn)題在世界各國(guó)的鐵路上都有不同程度的出現(xiàn)，各國(guó)研究人員對(duì)此問(wèn)題的研究也已有一百多年的歷史，并且也提出了一些相應(yīng)的整治措施。然而，到目前為止還沒(méi)有一種受到廣泛認(rèn)可的統(tǒng)一有效的鋼軌波磨整治方法。鋼軌波磨的形成和發(fā)展，不僅影響車輛和軌道結(jié)構(gòu)的使用壽命，而且嚴(yán)重的鋼軌波磨會(huì)導(dǎo)致重大脫軌事故的發(fā)生。因此，研究鋼軌波磨問(wèn)題對(duì)鐵路行業(yè)的發(fā)展是有重大意義的。
　　基于輪軌之間的摩擦耦合自激振動(dòng)引起鋼軌波磨的觀點(diǎn)，論文建立了直線軌道上的輪軌

2、系統(tǒng)摩擦耦合自激振動(dòng)有限元模型。用ABAQUS軟件提供的復(fù)特征值分析方法，對(duì)該模型的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性進(jìn)行了探究，獲得了關(guān)于摩擦自激振動(dòng)引起鋼軌波磨問(wèn)題的一些新的認(rèn)識(shí)。論文探討了摩擦系數(shù)、軸重、軌道支撐彈簧剛度和軌道支撐阻尼對(duì)鋼軌波磨的影響。計(jì)算結(jié)果表明：
　　(1)本文用有限元軟件ABAQUS分析了車輛輪對(duì)在直線軌道上承載很大牽引力或制動(dòng)載荷使蠕滑力達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的鋼軌波磨問(wèn)題，計(jì)算預(yù)測(cè)到不穩(wěn)定振動(dòng)模態(tài)的頻率在60-1200Hz范圍內(nèi)，

3、在實(shí)際鋼軌波磨的頻率范圍內(nèi)，說(shuō)明本文使用的方法是可以用于鋼軌波磨的預(yù)測(cè)分析的。
　　(2)通過(guò)對(duì)不同摩擦系數(shù)情況下的系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析，表明隨著摩擦系數(shù)增大，車輪-鋼軌-軌枕系統(tǒng)發(fā)生不穩(wěn)定振動(dòng)的可能性增大，即隨著摩擦系數(shù)增大出現(xiàn)鋼軌波磨的可能性也增大。
　　(3)在車軸兩端分別進(jìn)行對(duì)稱加載和不對(duì)稱加載情況的復(fù)特征值分析，發(fā)現(xiàn)隨著載荷的增大會(huì)使得系統(tǒng)出現(xiàn)相應(yīng)的不穩(wěn)定自激振動(dòng)的可能性增大，即在同等條件下，線路通過(guò)的車輛軸重越重，

4、越容易出現(xiàn)鋼軌波磨。
　　(4)分別從整體、垂向、橫向軌道支撐彈簧剛度三個(gè)方面分析軌道支撐彈簧剛度對(duì)車輪-鋼軌-軌枕系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。發(fā)現(xiàn)軌道支撐彈簧剛度不是越大越好也不是越小越好，在一定的載荷、軌道條件、車輪踏面等實(shí)際條件下有一個(gè)優(yōu)化值。垂向和橫向軌道支撐彈簧剛度對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響趨勢(shì)是一樣的。
　　(5)軌道支撐阻尼對(duì)系統(tǒng)不穩(wěn)定振動(dòng)的抑制有很大的作用，但也不是說(shuō)軌道支撐阻尼越大就越好，而是要針對(duì)不同的線路條件、不同的不穩(wěn)