以圆弧参数为设计变量的车轮型面优化数学模型研究

作     者：成棣 王成国 刘金朝 李海涛 CHENG Di;WANG Chengguo;LIU Jinzhao;LI Haitao

作者机构：中国铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心北京100081 中国铁道科学研究院基础设施检测研究所北京100081 南车青岛四方机车车辆股份有限公司高速列车系统集成国家工程实验室(南方)山东青岛266111 

基　　金：国家"十一五"科技支撑计划项目(2009BAG12A01-B08-2) 铁道部科技研究开发计划项目(2009J015) 

出 版 物：《中国铁道科学》 (China Railway Science)

年 卷 期：2011年第32卷第6期

页      码：107-113页

摘      要：在分析圆弧型车轮型面几何特点的基础上,提出用4段圆弧描述车轮型面与钢轨的接触部分。以4段圆弧中两端圆弧的半径和两中间圆弧的圆心坐标为设计变量,以轮轨磨耗、临界速度和轮轨横向力为目标函数,以满足对最大接触应力、脱轨系数、滚动疲劳因子、临界速度和轮轨横向力的要求为约束条件,建立圆弧型车轮型面多目标优化模型。以欧洲时速200km标准铁路客车为例,采用给出的车轮型面多目标优化模型对其车轮型面进行优化。结果表明:车轮型面经1次优化的车辆运行在半径为3 000m的曲线线路上时一位轮对车轮的总磨耗指数下降约15%,但车辆的临界速度仅为75m.s-1;通过调整设计变量的取值范围,进行车轮型面优化,得到最优车轮型面Wheel_Opt,采用此车轮型面的车辆在同样线路上一位轮对车轮的总磨耗指数下降约12%,临界速度提高至105.9m.s-1。

主 题 词：车轮型面优化 多目标模型 设计变量 圆弧参数 磨耗 临界速度 

学科分类：082304[082304] 08[工学] 080204[080204] 0802[工学-机械学] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

馆 藏 号：203180410...