鋼軌接觸應力分析與廓形優(yōu)化.pdf

1、鐵路的運營會造成鋼軌表面的不均勻磨耗，從而影響列車運營，惡化行車條件。鋼軌打磨是一種有效地改善輪軌接觸狀態(tài)的方法，優(yōu)化行車條件。本文首先分析總結(jié)鋼軌打磨的原理與方法，從接觸應力的角度出發(fā)，計算比較了Hertz算法與有限元算法的優(yōu)缺點。得出Hertz算法計算時效高，能夠快速得到輪軌接觸應力，便于模塊化設計，但是假定條件太多，適應性差，對于磨耗后的不規(guī)則鋼軌踏面，計算誤差較大;有限元算法能夠很好地模擬磨耗后的鋼軌廓型，適應好，計算誤差相對較

2、小，但是存在計算工作量大，嚴重耗費機時等缺點。
　　基于鋼軌打磨的現(xiàn)階段的研究，通過總結(jié)國內(nèi)外鋼軌廓型優(yōu)化的研究成果，提出一種旨在增大輪軌接觸面積，縮小輪軌廓型一階導數(shù)差值的方法，用于優(yōu)化磨耗后的鋼軌踏面，減小輪軌接觸應力。并采用matlab語言編制相關(guān)程序，依據(jù)序列二次規(guī)劃法的思路，調(diào)用內(nèi)部fmincon函數(shù)，迭代得到優(yōu)化以后的鋼軌的最優(yōu)廓型。通過對比優(yōu)化前后的鋼軌廓型，分別采用Hertz算法與有限元算法，分析比較了優(yōu)化前后的鋼