基于MATLAB的車輛輪軌力數值研究.pdf

1、眾所周知，隨著“一帶一路”政策的正確引導，我國高鐵的運營里程不斷刷新。高鐵已成功地走出中國，邁向國際市場。所以，為了加大鐵路運輸的運能，合理縮減運營成本，增強市場競爭優(yōu)勢，高鐵提速已是必趨之勢。然而，伴隨著這種大環(huán)境，裝配式橋梁結構在鐵路線路中的大量使用，鐵路車橋耦合振動問題的研究就顯得越來越刻不容緩。為了有效評估線路中既有橋梁的運行狀態(tài)，全面合理地優(yōu)化設計新建橋梁，分析有列車過橋的車橋耦合振動問題十分必要。列車沿軌道運行時，輪軌起著關

2、鍵性的作用。輪對在沿著鋼軌滾動的接觸過程中，不僅承受著較大的載荷，還起到列車的牽引、制動和導向等重要作用。它們之間的作用行為直接影響著列車的運動穩(wěn)定性和安全。輪軌滾動接觸行為和很多因素有關，如輪軌接觸表面狀態(tài)、材料、環(huán)境、運動行為和輪軌的幾何型面等。所以，輪軌滾動接觸是十分復雜的問題。為了確保高速、重載、運輸安全，進一步提高運輸質量，必須深入細致的研究輪對與軌道的相互作用，而輪軌幾何關系的確立則是首要解決的復雜課題。而在這過程中，弄清楚

3、輪軌之間的耦合關系，并求得精確的輪軌力數值解，是解決輪軌關系問題的必要條件。計算機仿真是一種比較有效和經濟的方法。
　　本文運用車輛、橋梁耦合大系統(tǒng)的思想，建立了機車輪軌間的接觸模型。借助數值仿真的思想及數學工具矩陣實驗室（Matlab），并根據該模型的特點自主編程。重點研究了輪軌接觸幾何關系，輪軌之間垂向、橫向相互作用力。給出了垂向Hertz非線性彈性接觸力和橫向Kalker蠕滑理論的推導過程。并著重介紹以跡線法為理論基礎，整合