蠕滑曲线对地铁小半径曲线轮轨接触特性的影响

• 作者: 徐井芒 李晨钟 王平 郭强 钱瑶 陈嘉胤
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 地铁小曲线半径 蠕滑曲线 摩擦因数 Kalker权重系数 钢轨损伤
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 能源工程·交通运输工程
• 页码范围: 1145-1153
• 页数: 9页
• 分类号: U213.4
• 字数: 5753字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2020.04.029

摘要

为了降低地铁小曲线半径处钢轨的损伤,延长钢轨使用寿命,提出合适的轮轨摩擦因数和Kaker权重系数.首先,基于车辆-轨道耦合动力学理论,利用SIMPACK软件建立了小半径曲线动力学模型,考虑轮轨磨耗与滚动接触疲劳的耦合关系,建立钢轨损伤模型;其次,根据标准工况下动力学计算结果,分析小半径曲线轮轨动态相互作用特征,研究内侧和外侧钢轨的损伤特性,提出了最优损伤方案;然后,设置50个轮轨摩擦因数和Kalker权重系数匹配方案,分析摩擦因数和Kalker权重系数对轮轨动态相互作用和钢轨损伤特性的影响;最后,综合考虑车辆运营安全性和钢轨损伤特性,提出轮轨摩擦因数和Kaker权重系数匹配方案.研究结果表明:在标准工况下,内轨损伤形式为磨耗,外轨的磨耗程度大于内轨磨耗程度,考虑到缓和曲线上累积的疲劳损伤,外轨的使用寿命更低;Kalker权重系数越小,轮轨横向力、脱轨系数和车体横向振动加速度最大值越小,Kalker权重系数越小且摩擦因数对轮轨动力行为、磨耗和疲劳损伤的影响越小.建议小曲线半径地段轮轨摩擦因数应不大于0.2,Kalker权重系数应该不大于0.1,此时内轨和外轨磨耗指数最大值均小于100N,钢轨几乎不产生磨耗,内轨和外轨疲劳损伤最大值为0,大幅提升了钢轨的使用寿命.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王平	西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室	385	3216	25.0	35.0
2	郭强	西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室	62	852	13.0	29.0
3	徐井芒	西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室	57	270	9.0	13.0
4	陈嘉胤	西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室	9	21	3.0	4.0
5	钱瑶	西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室	5	4	1.0	2.0
6	李晨钟	西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室	1	0	0.0	0.0