车轮扁疤伤损对高速列车轮对动力学性能影响
杨光1
任尊松1
袁雨青2
1.北京交通大学 载运工具先进制造与测控技术教育部重点实验室,北京,1000442.中车青岛四方机车车辆股份有限公司,青岛,266111
摘要：车轮扁疤是铁道车辆车轮踏面的缺陷形式之一,对轮轨动力和运用安全有明显的影响.本文建立了弹性车辆系统动力学模型,且将车轮扁疤伤损考虑为车轮轮径变化.利用数值仿真,研究了车轮扁疤伤损对高速列车轮轨冲击力、轮对振动及轮轨接触性能等的影响,并结合列车运行安全性指标得到了不同速度等级下车轮扁疤长度安全限值.结果表明,弹性车辆系统模型可以准确体现轮对旋转运动特征.车轮扁疤伤损对轮轨系统垂向和横向均产生冲击作用,对轮轨系统垂向冲击作用尤为明显,将显著增大轮对旋转振动频率及其倍频对应的振动能量,且会激起轮对中高频弹性共振.车轮出现40 mm扁疤时,随着车轮旋转运动,轮轨接触点向轮背侧出现周期性横移,轮轨接触斑面积最大可达142 mm2,轮轨纵向和横向蠕滑率分别增大4％和16％.轮轨力、轮对振动加速度及轮轨磨耗指数均会随车轮扁疤长度的增加而增大.当列车运行速度在300 km/h及以下时,车轮扁疤长度需限制在30 mm;当列车运行速度达到350 km/h时,车轮扁疤长度需限定在25 mm.
关键词：车辆工程高速列车车轮扁疤安全性轮轨接触高频冲击
分类号：U270(车辆工程)
资助基金：国家自然科学基金(51575036)国家重点研发计划(2016YFB1200403)
论文发表日期：2018-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 103-111 )
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