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小半径曲线钢轨型面优化对车辆动力学性能的影响研究

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【作者】 李怡然丁军君王军平李芾

【机构】 西南交通大学机械工程学院中铁物轨道科技服务集团有限公司

【摘要】 钢轨磨耗和滚动接触疲劳等病害会缩短钢轨使用寿命,增加铁路养护成本,甚至会威胁行车安全。为探究钢轨型面优化对车辆动力学性能的影响,建立机车、客车、货车3种车辆动力学模型,对国内某段小半径曲线钢轨型面进行优化设计,基于最小距离搜索法程序比较其轮轨接触关系,运用SIMPACK软件分析车辆动力学性能的变化。计算结果表明,钢轨型面进行优化后曲线上股接触范围由47 mm减小至28 mm,同时在轨距角处的接触概率明显减少,从而使钢轨侧磨明显减轻,钢轨型面优化后曲线下股轮轨接触点都集中在轨顶,避免钢轨出现满光带现象;钢轨型面优化后,外轨横向力降低3.3%~21.1%,轮轴横向力降低6.9%~21.9%,但轮轨垂向力的变化不明显;钢轨型面优化能减小机车车辆轮重减载率、脱轨系数和磨耗功率,有利于提高列车运行安全性。

【基金】 中央高校基本科研业务费专项资金资助 (2682016CX029);中国博士后科学基金特别资助项目 (2015T80988)
【所属期刊栏目】 研究开发 (年期)
  • 【DOI】10.13890/j.issn.1000-128x.2019.01.125
  • 【分类号】U260.11;U270.1+1
  • 【下载频次】6
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