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防爆起重机车轮在钢轨上全滑动摩擦温升分析

润滑与密封 2013年第10期38卷 10-14,5页

作者：张迎新王新华吴增彬谢小鹏广州市特种机电设备检测研究院广东广州510180 华南理工大学汽车摩擦学与故障诊断研究所广东广州510640

防爆起重机在钢轨上紧急制动或车轮卡死时可能产生全滑动工况,由于硬摩擦作用,该工况下起重机车轮和钢轨接触踏面温升显著,对工作在含有爆炸性气体环境中的起重机是一个潜在的危险源。建立起重机轮轨之间的接触模型,采用Ansys软件仿真... 详细信息

防爆起重机在钢轨上紧急制动或车轮卡死时可能产生全滑动工况,由于硬摩擦作用,该工况下起重机车轮和钢轨接触踏面温升显著,对工作在含有爆炸性气体环境中的起重机是一个潜在的危险源。建立起重机轮轨之间的接触模型,采用Ansys软件仿真分析起重机在钢轨上全滑动时的温升情况,探究摩擦因数、滑动速度对起重机轮轨温度场的影响。研究表明,全滑动工况下,起重机最高温升发生在车轮接触面上,轨道上的温升较低,其温度场分布为一条长轨迹;表面摩擦因数和滑动速度越大,轮轨踏面温升也越大,但对踏面温度场分布的影响不大。

关键词：防爆起重机钢轨全滑动温升

不同运行工况下高速轮轨稳态滚动接触蠕滑特性分析

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中国铁道科学 2015年第3期36卷 81-87页

作者：肖乾黄碧坤徐红霞秦娟兰华东交通大学现代轨道车辆研究所江西南昌330013 西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031 江铃汽车股份有限公司江西南昌330013 武汉铁路技师学院湖北武汉430064

以LMA型踏面车轮和CHN60钢轨为对象,基于有限元软件ABAQUS,采用mixed LagrangianEulerian法,分析全滑动制动、全滑动牵引、蠕滑制动以及蠕滑牵引4种工况下的高速列车轮轨稳态滚动接触蠕滑特性。结果表明:全滑动制动工况下纵向蠕滑力的... 详细信息

以LMA型踏面车轮和CHN60钢轨为对象,基于有限元软件ABAQUS,采用mixed LagrangianEulerian法,分析全滑动制动、全滑动牵引、蠕滑制动以及蠕滑牵引4种工况下的高速列车轮轨稳态滚动接触蠕滑特性。结果表明:全滑动制动工况下纵向蠕滑力的合力为蠕滑制动工况下的6.5倍左右,全滑动牵引工况下纵向蠕滑力的合力为蠕滑牵引工况下的1.7倍左右;接触斑内的蠕滑力矢量在全滑动工况下均指向同一方向,制动时与运动方向相反,牵引时与运动方向相同,而在蠕滑工况下其存在自旋效应;全滑动工况下的纵向蠕滑率均大于蠕滑工况下的,而蠕滑工况下的横向蠕滑率均远大于全滑动工况下的;纵向蠕滑率在全滑动工况下的分布只有1个峰值区域,而在蠕滑工况下则存在2个峰值区,前一工况下的横向蠕滑率分布区域较散,数值相当小,最大仅为0.064%,而后一工况下的分布则相对集中,其最大值可达0.287%。

关键词：高速列车轮轨接触全滑动蠕滑特性运行工况

考虑变摩擦系数的轮轨系统滑动接触热弹塑性应力分析

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中国铁道科学 2015年第5期36卷 87-93页

作者：刘洋刘振吴亚平魏云鹏段志东兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070

以LM型踏面车轮和60kg·m-1钢轨为例,采用双线性塑性模型和平面应变热力耦合单元实现轮轨的热弹塑性耦合,传热过程中考虑轮轨接触斑处的非稳态热传导以及轮轨与周围环境间的热对流和热辐射,建立轮轨滑动接触二维热弹塑性有限元模型,分... 详细信息

以LM型踏面车轮和60kg·m-1钢轨为例,采用双线性塑性模型和平面应变热力耦合单元实现轮轨的热弹塑性耦合,传热过程中考虑轮轨接触斑处的非稳态热传导以及轮轨与周围环境间的热对流和热辐射,建立轮轨滑动接触二维热弹塑性有限元模型,分析轮轨接触斑间全滑动时不同相对滑动速度下,与温度变化相关的变摩擦系数对轮轨接触表面温度和等效应力的影响,并与取0.334的常摩擦系数时进行对比。结果表明:钢轨在轮轨接触斑附近的摩擦温升主要分布在其接触表面大约1.8mm的深度范围内,而车轮的主要分布在其接触表面大约2.5mm的深度范围内,采用变摩擦系数得到的轮轨摩擦温升要比采用常摩擦系数时低57%左右;轮轨接触斑附近钢轨和车轮的最大等效应力出现在车轮和钢轨的次表面上,采用变摩擦系数时得到的车轮和钢轨等效应力的影响范围比采用常摩擦系数时略小;轮轨间相对滑动速度对车轮接触表面的温度和等效应力影响不明显,但对钢轨接触表面温度和等效应力的影响明显,相对滑动速度越大,钢轨接触表面的温度也越高。

关键词：变摩擦系数轮轨接触全滑动热机耦合弹塑性耦合温度应力接触单元法

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中碳贝氏体钢支承辊的垂直裂纹分析

金属热处理 2005年第3期30卷 13-16页

作者：窦鹏李友国梁开明汪长安清华大学材料系先进材料教育部重点实验室北京100084 宝山钢铁股份公司热轧厂上海200941

研究了中碳贝氏体钢支承辊滚动接触疲劳垂直裂纹早期萌生、扩展直至形成深层剥落的全过程,用透射电镜观察了支承辊钢的微观组织,结合其微观组织和力学性能,分析了垂直裂纹萌生机理,发现其形成是由微凸体接触区后边缘的最大拉应力引起的... 详细信息

研究了中碳贝氏体钢支承辊滚动接触疲劳垂直裂纹早期萌生、扩展直至形成深层剥落的全过程,用透射电镜观察了支承辊钢的微观组织,结合其微观组织和力学性能,分析了垂直裂纹萌生机理,发现其形成是由微凸体接触区后边缘的最大拉应力引起的。试验结果表明,降低表面粗糙度可防止垂直裂纹的早期形成。该结果已经应用在支承辊维护实践中,降低了必需的磨削速率,延长了支承辊的有效使用寿命。

关键词：中碳贝氏体钢支承辊滚动接触疲劳牵引滚动接触垂直裂纹微凸体全滑动

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钢轨错牙接头区轮轨接触的热弹塑性分析

兰州交通大学学报 2017年第1期36卷 105-111页

作者：潘高峰吴亚平刘洋刘振王良壁兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 江苏省建筑工程质量检测中心有限公司江苏南京210028 兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州730070

为了探究钢轨错牙接头区轮轨滑动接触关系,利用有限元软件ANSYS建立了轮轨滑动接触热弹塑性二维有限元模型,分析了错牙高度、滑动速度以及常、变摩擦系数对轮轨间接触应力以及钢轨摩擦温升的影响.研究表明:轮轨间的接触应力、摩擦热、... 详细信息

为了探究钢轨错牙接头区轮轨滑动接触关系,利用有限元软件ANSYS建立了轮轨滑动接触热弹塑性二维有限元模型,分析了错牙高度、滑动速度以及常、变摩擦系数对轮轨间接触应力以及钢轨摩擦温升的影响.研究表明:轮轨间的接触应力、摩擦热、剪应力、等效应力以及等效塑性应变均随错牙高度增大而增大,错牙高度从1.6mm增加到1.8mm时剪应力、等效应力以及等效塑性应变急剧增大;轮轨接触应力等各值也随着滑动速度的增加而增大,在3m/s时存在速率突变;最大摩擦温升、剪应力、等效应力和等效塑性应变随摩擦系数的增大而增大,但轮轨接触应力则随摩擦系数的增加而减小.

关键词：迎缝变摩擦系数轮轨接触全滑动热机耦合弹塑性耦合