基于柔性轮轨模型的车轮谐波磨耗对高速轮轨系统振动影响的仿真研究

• 作者: 侯茂锐 侯银庆 宋志坤 成棣 胡晓依
• 来源期刊: 中国铁道科学
• 学科: 交通运输
• 关键词: 车轮谐波磨耗 柔性轮轨模型 耦合振动 轮轨垂向力 振动加速度
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 页码范围: 81-89
• 页数: 9页
• 分类号: U211.5
• 字数: 5856字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-4632.2018.06.11

摘要

采用ANSYS有限元软件结合SIMPACK动力学软件建立基于Timoshenko梁的柔性轨和柔性轮模型的车辆—轨道耦合动力学模型,以典型的高阶车轮谐波磨耗(阶次为18～21阶,幅值为0.01～0.04 am)激扰作为系统的输入激励,对比分析在柔性轮柔性轨模型与刚性轮轨、柔性轮刚性轨和柔性轨刚性轮模型下高阶车轮谐波磨耗对高速轮轨系统振动响应的影响.结果表明:当车轮谐波磨耗激扰激发轮对固有模态引起共振时,基于柔性体模型计算出的振动响应幅值大于基于刚性体模型计算的结果,而当激扰频率远离共振模态频率时,基于刚性体模型计算的振动幅值大于基于柔性体模型计算的结果;总体上,轮轨垂向力、钢轨及轴箱振动加速度随着车轮谐波磨耗幅值、阶次及列车运行速度的增大而增大;在车辆速度300 km.h-1、车轮多边形阶次为20时,车轮多边形幅值0.04 mm激起的钢轨及轴箱振动加速度峰值约为幅值0.01 mm下的2.5倍;当车轮多边形幅值固定、阶次由18阶增至21阶时,激起的钢轨振动加速度仅增大约1.6倍、轴箱振动加速度级增大约5.7dB,相较于多边形幅值而言,多边形阶次对轮轨系统振动响应的影响较小.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	宋志坤	北京交通大学机械与电子控制工程学院	21	116	7.0	8.0
2	成棣	中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心	17	105	6.0	9.0
3	侯茂锐	中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心	22	91	6.0	8.0
4	胡晓依	中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心	22	115	6.0	10.0
5	侯银庆	北京交通大学机械与电子控制工程学院	4	17	3.0	4.0