不同工況下輪軌材料摩擦磨損行為研究.pdf

1、輪軌接觸問題一直是鐵路運行中最基本、最復雜的問題之一。當今世界的鐵路運輸網絡所具有的幾大特點是運輸量提高、軸重加大、速率增加、行車量密集。由此衍生出的輪軌材料接觸面磨損程度加劇、減短輪軌材料的使用壽命、增粘劑的使用對輪軌材料的深層影響等輪軌接觸帶來的問題，都對鐵路運輸系統有著深遠的影響。
　　 利用MMS-2A型摩擦磨損試驗機進行不同工況下輪軌材料的摩擦磨損實驗，分析了同一加載情況下，干態(tài)、水態(tài)以及水砂態(tài)對輪軌材料摩擦磨損性能的

2、影響，研究了水態(tài)下不同的加載情況對輪軌材料摩擦磨損性能的影響;結合前述模擬試驗部分，利用有限元軟件ANSYS得到輪軌靜接觸工況下的應力、接觸斑等特征數值。
　　 論文通過研究得到以下幾個結論:
　　 1.相比于干態(tài)，水會使輪軌材料的摩擦因數、磨損量明顯下降;水介質下撒砂可增加輪軌材料滾動摩擦因數和磨損量，且加重輪軌表面的損傷，撒砂后續(xù)的干摩擦會使摩擦因數恢復到干態(tài)下的正常水平;隨水態(tài)、干態(tài)到水砂態(tài)工況的變化，車輪試樣表面

3、從粗糙凸起并伴有輕微剝落向嚴重剝落損傷轉變，鋼軌材料的表面損傷主要表現為片層狀剝離并伴有剝落現象，但較車輪材料的剝落損傷程度輕微。
　　 2.隨著載荷的增加，輪軌材料的磨損程度降低，其中摩擦因數、磨損量有所下降;載荷從110N到170N的增加過程中，車輪材料表面從多處分布點蝕及剝離到僅極少的呈現出點蝕的情況，鋼軌材料表面也呈現同樣的變化趨勢，且車輪材料損傷程度重于鋼軌材料。
　　 3.有限元模擬結果表明:在相同的載荷條件