曲线区钢轨双打磨廓形设计方法

作     者：林凤涛 庞华飞 邓卓鑫 吴涛 邹亮 朱韶光 LIN Fengtao;PANG Huafei;DENG Zhuoxin;WU Tao;ZOU Liang;ZHU Shaoguang

作者机构：华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室江西南昌330013 中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 广东城际铁路运营有限公司广东广州510310 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51865009,51975210,52065021) 江西省自然科学基金资助项目(20202BABL214028) 江西省科技厅重点研发计划项目(20212BBE53024) 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2022年第19卷第1期

页      码：87-99页

摘      要：为探究货运线路中曲线区段磨耗钢轨的打磨方法对钢轨的服役寿命及列车运行安全的直接影响,针对曲线区段钢轨打磨廓形设计方法开展研究。设计多段圆弧和半径等多参变量的平滑设计方法,构建钢轨廓形描述模型,结合车辆-轨道耦合动力学及轮轨接触分析,设计不同权重系数,建立缓和曲线及恒定半径曲线段的磨耗钢轨打磨廓形的多目标函数,采用优化算法求解并进行对比分析。研究结果表明:与传统单一打磨廓形相比,设计廓形对缓和曲线段和恒定半径曲线段,钢轨材料去除量分别降低了39.02%和20.47%;动力学性能显著提升。在缓和曲线段和恒定半径曲线段的交接处,轮对横移量最高降低了89.45%,过渡更加平缓。轮轨接触几何分布均匀,改善了车辆入弯前后的运行性能和曲线通过性能。轮轨接触斑面积增加,且随轮对横移量变化平缓,最大Mises应力和最大法向接触应力相对于优化前均有明显改善。采用双打磨廓形设计能够有效延长曲线区段钢轨使用寿命。

主 题 词：钢轨打磨 多目标函数 钢轨廓形设计 车辆-轨道耦合动力学 轮轨接触几何 

学科分类：08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20210094

馆 藏 号：203107675...