抑制钢轨波磨的梯形轨道结构的多参数拟合与优化

• 作者: 崔晓璐 李童 漆伟
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 交通运输
• 关键词: 钢轨波磨 梯形轨道 摩擦自激振动 复特征值分析 多参数拟合 遗传算法
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 摩擦磨损与润滑|Friction, Wear and Lubrication
• 页码范围: 185-192,222
• 页数: 9页
• 分类号: U260
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.02.017

摘要

目的 研究地铁车辆结构一系悬挂及轨道结构支承刚度和阻尼对梯形轨道小半径曲线钢轨波磨的影响规律,并提出抑制相应区段钢轨波磨的多参数拟合优化方法.方法 基于轮轨系统的摩擦自激振动理论,构建梯形轨道小半径曲线段上带有一系悬挂轮轨系统的有限元模型.然后通过复特征值分析,研究地铁梯形轨道小半径曲线段轮轨系统的摩擦自激振动特性.最后开展地铁车辆结构一系悬挂及轨道结构支承刚度和阻尼的参数化分析,采用最小二乘法,对影响不稳定振动的关键参数进行多参数拟合.根据该拟合方程,采用遗传算法进行关键参数的优化匹配.结果 在曲线半径为350 m的梯形轨道上,轮轨间因存在饱和蠕滑力,引起摩擦自激振动,在439.02 Hz时,产生了不稳定振动,从而导致了钢轨波磨的产生.影响轮轨间不稳定振动的关键因素为扣件的垂向刚度、横纵向刚度、垂向阻尼和减振材料的垂向刚度.结论 当扣件的垂向刚度为36 MN/m、扣件的横纵向刚度1.68 MN/m、扣件的垂向阻尼为2.9 kNs/m、减振材料垂向刚度为5.57 MN/m时,可有效抑制梯形轨道小半径曲线段上钢轨波磨的发生.