高速列車車輪磨耗壽命及磨耗疲勞分析.pdf

1、我國鐵路已進(jìn)入高速發(fā)展階段，列車速度和運(yùn)載量在不斷加大，導(dǎo)致車輪磨耗及疲勞問題變得日益突出。車輪嚴(yán)重磨損時，導(dǎo)致踏面凹凸不光滑，會影響列車運(yùn)行的平穩(wěn)性和舒適性;當(dāng)車輪出現(xiàn)疲勞損傷時，會導(dǎo)致車輪斷裂，造成重大的安全事故，因此需要及時對車輪進(jìn)行鏇修或更換。但要建立最優(yōu)的鏇修或更換周期，需要深刻地了解列車運(yùn)行時車輪的磨耗及疲勞損傷規(guī)律，這是本文研究的重要目的和意義。
　　本文基于SIMPACK動力學(xué)軟件建立了動車組模型，通過仿真分析得到

2、輪軌接觸斑處蠕滑力、接觸斑大小、法向力等參數(shù)，結(jié)合Archard磨耗模型與安定圖、損傷函數(shù)建立車輪磨耗及疲勞損傷數(shù)值分析方法。分別分析了軌道曲線半徑、車輛運(yùn)行速度、軌道超高、輪軌摩擦系數(shù)等因素對車輪磨耗及疲勞的影響規(guī)律，提出了一些減輕車輪磨耗及疲勞損傷的建議;最后結(jié)合列車實(shí)際運(yùn)行工況，研究了車輪磨耗及疲勞損傷量隨運(yùn)行里程的時變規(guī)律，得到了列車的疲勞壽命。得出的主要結(jié)論如下:
　　(1)軌道曲線半徑越大，車輪磨耗數(shù)及疲勞指數(shù)越小;車

3、速越大，車輪磨耗量及疲勞損傷值也越大;軌道超高量越大，磨耗數(shù)呈先減小后增加的趨勢，而疲勞損傷指數(shù)一直增加;車輪磨耗量和疲勞損傷指數(shù)隨著摩擦系數(shù)的增加而增加且數(shù)值增速也在變大。
　　(2)當(dāng)軌道曲線半徑數(shù)值大于7000m時，繼續(xù)增大曲線半徑會顯著地減小車輪的磨耗量，但減速趨于穩(wěn)定;車速在280km/h以下時，車輪磨耗深度分布比較平均，繼續(xù)增加車速，其幅值會不斷增加;當(dāng)軌道超高量為130mm時，車輪的磨耗損傷值最小;在摩擦系數(shù)為0.3