基于SPH方法铁路车轴遭受道砟撞击的数值模拟

作     者：敬霖 韩亮亮 周彭滔 JING Lin;HAN Liangliang;ZHOU Pengtao

作者机构：西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031 

出 版 物：《爆炸与冲击》 (Explosion and Shock Waves)

年 卷 期：2018年第38卷第3期

页      面：603-615页

核心收录：

学科分类：07[理学] 082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51475392 11772275) 西南交通大学引进人才科研启动项目(2682015RC09) 牵引动力国家重点实验室自主研究课题项目(2015TPL_T02) 

主　　题：铁路车轴 道砟 撞击响应 SPH方法 有限元 

摘      要：基于非线性有限元软件LS-DYNA及其提供的SPH(smoothed particle hydrodynamics)算法,建立了高速铁路车轴遭受道砟撞击的计算分析模型,考察了不同撞击速度、道砟形状和尺寸,以及撞击角度工况下车轴的动态响应。给出了撞击力和车轴受撞击处变形的响应特征,分析了车轴最大残余变形与撞击力峰值之间的关系,探讨了不同工况下车轴的撞击损伤规律。结果表明,撞击力峰值和车轴变形(包括瞬态变形和残余变形)均随着撞击速度、道砟直径和撞击角度的增大而增大,车轴最大残余变形与撞击力峰值呈近似线性增大关系,车轴的量纲一压痕深度(残余变形)与吸收冲击能平方根成线性关系。