山地地铁小半径曲线路段车辆/轨道参数对钢轨波磨的影响

作     者：崔晓璐 李靖晨 何志强 漆伟 李童 CUI Xiaolu;LI Jingchen;HE Zhiqiang;QI Wei;LI Tong

作者机构：重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 重庆市轨道交通(集团)有限公司重庆401120 

出 版 物：《润滑与密封》 (Lubrication Engineering)

年 卷 期：2024年第49卷第1期

页      面：98-106页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(52275176) 四川省自然科学基金项目(2022NSFSC0450) 重庆市教委科学技术研究项目重点项目(KJZD-K202100703) 交通工程应用机器人重庆市工程实验室开放课题(CELTEAR-KFKT-202004) 轨道交通基础设施性能检测与保障国家重点实验室开放课题(HJGZ202115) 

主　　题：钢轨波磨 复特征值分析 拟合寻优 神经网络 遗传算法 

摘      要：针对山地地铁小半径曲线轨道钢轨波磨频发问题,根据现场调研建立车辆-轨道系统的动力学模型,探究车辆通过小半径曲线时轮轨间的接触特性。根据动力学分析结果建立半车车体-转向架-轨道系统的有限元模型,采用复特征值分析法研究半车车体-转向架-轨道系统摩擦自激振动特性,并研究车辆悬挂参数和轨道扣件参数对整体系统摩擦自激振动的影响规律。采用神经网络结合遗传算法对影响整体系统摩擦自激振动的关键参数进行多参数拟合,并求得车辆/轨道结构关键参数的优化解。结果表明:小半径曲线路段轮轨间的饱和蠕滑力导致半车车体-转向架-轨道系统的摩擦自激振动,从而引起钢轨波磨;车辆结构参数中一系悬挂横向刚度以及轨道结构参数中扣件垂向刚度、扣件横向刚度、扣件垂向阻尼对整个系统的摩擦自激振动具有明显影响。设置一系悬挂横向刚度为5.34 MN/m,扣件垂向刚度为25.45 MN/m,扣件横向刚度为6.9 MN/m,扣件垂向阻尼为6.06 kN·s/m时,能够有效抑制山地地铁小半径曲线轨道上钢轨波磨的产生。