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西南交通大学学报 1990年第3期25卷 16-22页

作者：李植松宋绍南刘学毅

加大车辆轴重是提高铁路运输能力的重要方法,但这势必会引起轮轨接触应力的增加。本文从理论计算和实验分析两个方面,研究了加大车轮直径对改善轮轨接触应力的关系,计算及实验结果表明,将货车车轮直径由840mm加大至915mm是有利的。

关键词：接触应力轮轨接触轮径货车

动态接触在高速铁路轮轨接触动力仿真中的运用

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计算机应用 2013年第A1期33卷 307-309页

作者：王晓琴金文成华中科技大学土木工程与力学学院武汉630074

针对高速铁路轮轨动态接触问题,根据Lagrangian增量法建立轮轨的非线性运动方程,应用动态接触算法中的对称罚函数法建立了轮对与钢轨接触的三维仿真计算模型,分析不同的接触位置的轮轨接触,得出了轮轨法向接触力和切向接触力的变化规律... 详细信息

针对高速铁路轮轨动态接触问题,根据Lagrangian增量法建立轮轨的非线性运动方程,应用动态接触算法中的对称罚函数法建立了轮对与钢轨接触的三维仿真计算模型,分析不同的接触位置的轮轨接触,得出了轮轨法向接触力和切向接触力的变化规律。结果表明,显式积分法求解非线性系统瞬态响应时不用考虑切线刚度和收敛控制问题,比隐式积分更为优势,运用动态接触算法计算的法向接触力比Hertz理论与实际更相符。

关键词：动态接触算法对称罚函数法轮轨接触仿真高速铁路

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基于准弹性修正法计算道岔区轮轨接触关系

铁道建筑 2022年第7期62卷 25-29,38页

作者：罗燕陈嵘袁钰雯徐井芒钱瑶西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室成都610031 西南交通大学土木工程学院成都610031

为探究适用于道岔区的轮轨接触算法,针对我国地铁车辆常用的标准LM型踏面,基于法向切割法和准弹性修正原理,计算并分析标准和磨耗LM踏面与地铁9号道岔转辙器区不同钢轨断面匹配时的刚性和准弹性接触点的分布、结构不平顺及轮轨接触几何... 详细信息

为探究适用于道岔区的轮轨接触算法,针对我国地铁车辆常用的标准LM型踏面,基于法向切割法和准弹性修正原理,计算并分析标准和磨耗LM踏面与地铁9号道岔转辙器区不同钢轨断面匹配时的刚性和准弹性接触点的分布、结构不平顺及轮轨接触几何参数。结果表明:经过准弹性修正后的接触点较刚性接触点位置有明显变化,在尖轨顶宽20 mm断面,轮载过渡时的横移量会发生改变;准弹性修正后得到的轮轨接触几何关系更平滑、均匀和连续,满足轮轨接触条件,比刚性接触法更适用于道岔区轮轨接触关系的计算。

关键词：地铁轮轨接触数值模拟接触几何法向切割法准弹性修正

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基于细观尺度粗糙轮轨接触蠕滑特性数值分析

铁道标准设计 2020年第2期64卷 88-93,100页

作者：周成博马道林西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室成都610031 西南交通大学土木工程学院成都610031

为了进一步考虑粗糙表面对轮轨蠕滑的影响,从微凸体的微米尺度跨越到米的尺度,着力于摩擦的物理学本质,建立干摩擦工况下的轮轨蠕滑力的二维动态计算模型。通过微凸体接触与断开来模拟轮轨接触的滚滑运动,讨论不同速度、蠕滑率、轮轨表... 详细信息

为了进一步考虑粗糙表面对轮轨蠕滑的影响,从微凸体的微米尺度跨越到米的尺度,着力于摩擦的物理学本质,建立干摩擦工况下的轮轨蠕滑力的二维动态计算模型。通过微凸体接触与断开来模拟轮轨接触的滚滑运动,讨论不同速度、蠕滑率、轮轨表面粗糙度参数等因素对轮轨黏着系数的影响,对每个因素造成的轮轨牵引系数的变化进行数值分析。在中低速情况下,通过对线路测量数据和实验室JD对滚机数据与模型计算结果的对比,验证了模型的有效性。结果表明随着速度的增大,黏着系数随之下降;适当增加轮轨表面粗糙度能提高轮轨间的黏着系数;同时以非人为划分的方式重现接触斑内牵引系数变化的过程,从黏着区到滑动区的过渡过程。

关键词：粗糙度微凸体轮轨接触黏着系数滑动/黏着区

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不同类型高强钢轨道轮轨接触下塑性变形分析

应用数学和力学 2014年第S1期 127-130页

作者：谢瑞丽阚前华康国政梅作舟邱博西南交通大学力学与工程学院

基于ABAQUS有限元软件建立三维轮轨接触模型,采用用户材料子程序定义的非线性随动硬化模型和任意Lagrange-Euler(拉格朗日-欧拉)算法,研究碳含量不同的3种高强轨道钢稳态滚动接触时接触区应力和塑性应变分布。结果表明:累积塑性变形最... 详细信息

基于ABAQUS有限元软件建立三维轮轨接触模型,采用用户材料子程序定义的非线性随动硬化模型和任意Lagrange-Euler(拉格朗日-欧拉)算法,研究碳含量不同的3种高强轨道钢稳态滚动接触时接触区应力和塑性应变分布。结果表明:累积塑性变形最大值发生在轨道次表面2 mm处,随着碳含量的增加,轨道接触斑中间相同深度的累积塑性应变逐渐增大。研究结果对于高强轨道钢的选材有一定参考意义。

关键词：轮轨接触有限元碳含量等效应力累积塑性应变

地铁浮轨式减振扣件轨道的轮轨接触有限元分析

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润滑与密封 2019年第2期44卷 59-65页

作者：朱强强李伟温泽峰西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

为了探究浮轨式减振扣件轨道存在的短波长钢轨波磨问题,采用有限元软件ABAQUS建立三维轮轨静态接触的数值模型,探讨轨道扣件系统垂向刚度和支撑方式对轮轨接触时接触斑、接触压力和钢轨位移等接触参数的影响。结果表明:轨下结构(扣件实... 详细信息

为了探究浮轨式减振扣件轨道存在的短波长钢轨波磨问题,采用有限元软件ABAQUS建立三维轮轨静态接触的数值模型,探讨轨道扣件系统垂向刚度和支撑方式对轮轨接触时接触斑、接触压力和钢轨位移等接触参数的影响。结果表明:轨下结构(扣件实体、轨道板等)对浮轨式减振扣件轨道的轮轨静态接触参数影响很小;采用轨腰支撑的浮轨式减振扣件的最大接触压力大于DTVI2型扣件,接触面积小于DTVI2型扣件;浮轨式减振扣件轨道钢轨垂向位移为与DTVI2型扣件的5倍左右,横向位移比DTVI2型扣件轨道小5.2%～13.2%,钢轨翻转角比DTVI2型扣件大146.3%～206.1%;浮轨式减振扣件的垂向刚度对轮轨接触压力分布、接触面积、钢轨横向位移及钢轨翻转角基本没有影响,而对钢轨垂向位移影响较大,垂向刚度越大钢轨垂向位移越小。浮轨式减振扣件较大的钢轨垂向位移及翻转角,降低了轮轨接触的稳定性,易导致波动的轮轨力,萌生钢轨波磨现象,因而需改进该类型扣件的设计,以降低钢轨翻转角。

关键词：浮轨式减振扣件轮轨接触钢轨波磨接触压力

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轴重和摩擦力对轮轨接触疲劳的影响

表面技术 2013年第6期42卷 10-14,31页

作者：曹世豪江晓禹文良华西南交通大学力学与工程学院成都610031

目的了解钢轨表面存在裂纹时的轮轨接触问题。方法采用有限元分析软件ANSYS,获得不同裂纹位置的应力强度因子。结果裂纹在接触斑边缘的位置时,应力强度因子KⅠ最大;随着轴重的增加,应力强度因子KⅠ增加,而应力强度因子KⅡ先增加,后减小... 详细信息

目的了解钢轨表面存在裂纹时的轮轨接触问题。方法采用有限元分析软件ANSYS,获得不同裂纹位置的应力强度因子。结果裂纹在接触斑边缘的位置时,应力强度因子KⅠ最大;随着轴重的增加,应力强度因子KⅠ增加,而应力强度因子KⅡ先增加,后减小;考虑摩擦力(μ=0.3)时,相对于无摩擦,KⅠ和KⅡ都明显增加,且KⅡ所占KⅠ的比例提高了15%。结论车轮在钢轨上滚动时,轮轨间的轴重和摩擦力是影响钢轨疲劳的重要因素,轴重的提高会明显加剧钢轨疲劳,而摩擦力的影响建立在轴重的基础上,并使轴重的影响加剧。

关键词：轮轨接触轴重摩擦力裂纹 ANSYS

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轮径差对机车动力学性能及轮轨接触的影响

科学技术与工程 2017年第28期17卷 125-130页

作者：刘思莹徐永绥张军马贺孙传喜大连交通大学交通运输工程学院大连116028 北京建筑大学机电与车辆工程学院北京100044

机车同轴左右车轮存在直径不一致的情况,改变了轮轨的接触状态。针对机车同轴轮径差的问题,建立了机车动力学仿真模型和轮轨接触三维弹塑性有限元模型。通过动力学仿真计算和动载荷作用下弹塑性接触计算,分析同轴轮径差对机车运行性能... 详细信息

机车同轴左右车轮存在直径不一致的情况,改变了轮轨的接触状态。针对机车同轴轮径差的问题,建立了机车动力学仿真模型和轮轨接触三维弹塑性有限元模型。通过动力学仿真计算和动载荷作用下弹塑性接触计算,分析同轴轮径差对机车运行性能的影响。结果表明:由于同轴轮径差的存在,轮轨间的动载荷发生变化。当内侧车轮直径小于外侧车轮直径时,在一定程度上有利于机车曲线通过;反之则会降低曲线通过性能。与无轮径差相比,同轴轮径差存在时,车轮与钢轨接触位置发生改变,等效应力增大,导致磨耗增加,降低车轮和钢轨的使用寿命。

关键词：机车轮对轮径差动力学轮轨接触运行性能

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基于ANSYS的轮轨接触疲劳分析

重庆交通大学学报（自然科学版） 2015年第4期34卷 171-175页

作者：曹世豪李煦文良华江晓禹西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031 西南交通大学力学与工程学院四川成都610031

通过分析ANSYS求解断裂参数K因子的原理位移外推法,并比较ANSYS仿真计算与断裂力学的解析解结果,表明ANSYS计算K因子的精确度可以达到99.9%。对钢轨表面存在裂纹的轮轨接触疲劳问题进行研究,在不同裂纹角度下,获得不同位置的裂纹尖端应... 详细信息

通过分析ANSYS求解断裂参数K因子的原理位移外推法,并比较ANSYS仿真计算与断裂力学的解析解结果,表明ANSYS计算K因子的精确度可以达到99.9%。对钢轨表面存在裂纹的轮轨接触疲劳问题进行研究,在不同裂纹角度下,获得不同位置的裂纹尖端应力强度因子。结果表明:随着裂纹角度的增加,应力强度因子KI增加而KII减小;在裂纹角度比较小时,裂纹以滑开型破坏为主,随着裂纹角度的增加,其破坏形式向张开型破坏转变;疲劳裂纹最危险的位置发生在接触斑边缘位置,在钢轨养护时,应选用固体润滑剂。

关键词：机车工程位移外推法轮轨接触疲劳裂纹角度

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小比例环形轮轨接触试验台可行性仿真研究

城市轨道交通研究 2023年第3期26卷 104-107页

作者：翟字波尧辉明董庆仑上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620

针对由轮轨接触饱和蠕滑率引起的高频振动造成钢轨损伤问题,提出了一种小比例环形轮轨接触试验台动态模拟方法。其采用环形轨道模拟轮轨持续接触运行工况,结合转向架与受电弓组成的试验车辆模拟轮轨接触振动耦合作用,通过两套牵引系统... 详细信息

针对由轮轨接触饱和蠕滑率引起的高频振动造成钢轨损伤问题,提出了一种小比例环形轮轨接触试验台动态模拟方法。其采用环形轨道模拟轮轨持续接触运行工况,结合转向架与受电弓组成的试验车辆模拟轮轨接触振动耦合作用,通过两套牵引系统模拟轮轨接触运行中的纵向接触蠕滑、加速及制动等工况。通过计算确定了环形钢轨的最小曲线半径为7.00 m,经SIMPACK软件仿真分析获得的最大脱轨系数为0.668,符合安全运行要求。

关键词：轨道交通轮轨接触试验台缩比模型试验可行性仿真

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