文档介绍：Classified Index:U2 fIIII II IIIII I I II I II I Ul
Y3038022
:625
Southwest Jiaotong University
Master Degree Thesis
STUDY ON NUMER【CAL SIMULATION OF
METRO VEHICLE WHEEL WEAR
Grade:2013 Candidate:Lu Wenjiao
Academic Degree Applied for:Master De铲ee
Speciality:Vehicle Application Engineering
Supervisor: Zefeng
MAY,2016
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西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明
本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下: 1)针对某地铁线路,对轮轨磨耗进行了现场调查及测试,掌握了不同运行里程下
车轮磨耗特征以及钢轨磨耗特征。通过轮轨接触几何计算、轮轨非赫兹滚动接触力学计算和建立地铁车辆系统动力学模型,研究了车轮磨耗对轮轨接触特性和车辆动力学性能的影响。
2)建立了包含车辆系统动力学模型、基于非椭圆的轮轨局部接触模型、Archard材料摩擦磨损模型、车轮型面平滑与更新方法为一体的车轮磨耗预测模型,仿真分析了某B型地铁车辆车轮磨耗,并与现场实测结果进行对比。利用车轮磨耗预测模型,研究了轮轨润滑、轨底坡、外轨超高和一系纵向刚度对车轮磨耗的影响,并提出了相应的车轮磨耗减缓措施。
本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名: 陆橛
日期:知、6年j-月殄
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西南交通大学硕士研究生学位论文第1页
摘要
铁路车辆投入运营后,随着运行里程的增加,车轮磨耗是必然现象。车轮磨耗不仅增加车辆维修、维护成本,而且会改变轮轨匹配关系,对轮轨接触几何关系、接触力学特性及车辆动力学性能产生影响,严重时将导致列车脱轨等安全事故。随着高速、重载铁路和城市轨道交通的不断发展,对列车的轴重和速度提出了更高的要求,这势必会加剧轮轨相互作用,使车轮和钢轨间的磨耗问题更加严峻。因此, 开展轮轨磨耗的研究工作具有重要的理论意义和工程应用参考价值。
本论文主要开展了以下几方面的工作: 1)首先从研究方法、研究结果等方面对国内外车轮磨耗的研究现状进行了详细
论述,明确了车轮磨耗的研究意义和研究方向。 21针对某地铁线路,对轮轨磨耗进行了现场调查及测试,掌握了不同运行里程
下车轮磨耗特征以及钢轨磨耗特征。测试结果表明,车轮存在明显的踏面和轮缘磨耗,且以轮缘磨耗为主,存在明显的偏磨现象;踏面磨耗随运营里程增大基本呈线性增大趋势;小半径曲线段的外轨主要为侧面磨耗,内轨主要为垂直磨耗。
31通过轮轨接触几何计算、轮轨非赫兹滚动接触力学计算和建立地铁车辆系统动力学模型,详细分析车轮磨耗对轮轨接触几何关系、接触力学特性及车辆动力学性能的影响。
4)建立了包含车辆系统动力学模型、轮轨局部接触模型、Archard材料摩擦磨损模型、车轮型面平滑与更新方法为一体的车轮磨耗预测模型,仿真分析了某B型地铁车辆车轮磨耗,并与实测结果进行对比,两者在踏面部分吻合性较好。
5)基于建立的车轮磨耗预测模型,研究了不同参数对车轮磨耗的影响。当内外轨摩擦系数相同时,车轮磨耗随摩擦系数增大而加重,建议在保证牵引、制动的条件下适当降低摩擦系数,摩擦系数控制在0-3左右;对于外轨轨侧润滑状态,过润滑时能减轻车轮磨耗,建议半径小于600 m的曲线采用外轨润滑,摩擦系数控制在 ~,半径大于600 m则无需外轨润滑;内外轨轨底坡对车轮磨耗的影响随曲线半径增大而逐渐降低,建议内外轨的轨底坡在直线线路采用1/20,在曲线线路采用1/40;外轨超高对外轨侧车轮磨耗影响较大,对内轨车轮磨耗影响较小