摘要：对大型起重机回转支承的承载钢轮采用平面应变单元建立有限元模型,并进行分析,结合经典的接触理论和曲梁理论,揭示了采用空心化设计的钢轮,不仅可以增加径向柔度、提高支承的均载效果,更能降低钢轮应力,提高支承的承载能力。随着空心度的增加,钢轮中合成应力的峰值点从接触区内部经过外缘向内缘转移,钢轮强度逐步由接触应力控制转化成由曲梁应力控制。

摘要：平面钢闸门定轮与轨道间的接触,是决定闸门支承体系承载能力的关键。以某水电站泄洪底孔事故闸门支承体系为例,以模型试验为参照,采用ABAQUS软件模拟闸门轮轨接触时的工作状态,着重对定轮与轨道接触时的受力性能进行有限元分析,并将试验结果和理论值对比,分析了定轮和轨道接触应力的分布规律,验证了闸门支承体系的可靠性。为闸门的安全运行及类似的工程设计提供参考。

摘要：为了解决地铁小半径曲线钢轨非正常磨耗问题、延长曲线段钢轨使用寿命、保障列车运行的安全性和稳定性,通过实测分析小半径曲线钢轨型面数据的磨耗特点及其接触变化,设计出适用于小半径曲线轨道的钢轨打磨型面(Opt-60型面)。建立地铁B型车动力学模型和轮轨接触有限元模型,分别对不同打磨型面在整个维护周期内的钢轨性能进行仿真计算。计算结果表明:相对于CN60打磨型面,Opt-60型面的打磨量减小了44.2%,打磨深度减小了0.646 mm;在维护周期内Opt-60型面的轮轨横向力和脱轨系数都有明显改善,安全系数有所提升,且横向平稳系数与垂向平稳性系数均得到提高;在一定列车通过量下,Opt-60型面的轮轨接触面积比CN60打磨型面的轮轨接触面积大14.63%~27.13%,接触应力减小19.27%~27.97%。计算结果已明显表明,Opt-60型面能有效减缓钢轨磨耗、抑制钢轨疲劳,还能提高列车运行的安全性和平稳性,优化了列车的动力学性能。

摘要：为探明曲线半径对车辆、轨道及轮轨接触的影响,以轮轨非线性接触为研究对象,建立车辆-轨道耦合的整体有限元模型,采用扩展拉格朗日接触算法,在钢轨高低不平顺的激励下,以80 km/h的车速模拟不同曲线半径对车辆-轨道耦合系统的垂向振动影响。研究结果表明:小曲线半径对车体舒适和构架振动不利;曲线半径几乎不影响轨道的垂向振动,但在曲线轨道设计时应考虑内外轨横向加固措施。从轮轨非线性接触的角度探讨了轮轨脱离甚至爬轨的原因。

摘要：针对动力稳定装置液压油缸的工作压强及液压油缸进出口液阻系数对作业效果的影响问题,对动力稳定装置的轮轨接触特性以及钢轨的受力特征等进行了分析,提出了一种基于键合图理论、Hertz非线性接触理论以及Euler梁理论建立的动力稳定装置-轨道横向耦合系统的键合图模型。进行了动力稳定装置的现场实验,并提取了动力稳定装置的横向加速度与轨枕的横向加速度,与仿真结果进行了对比分析,验证了模型的正确性;分析了夹钳油缸的工作压强以及液压油缸进出油口的液阻参数对轮轨间能量传递效率与作业效果的影响。研究结果表明:增大液压油缸工作压强能稳固轮轨关系,同时会激增轮轨间能量传递效率;液压油缸进出口液阻系数也与作业效果正相关。

摘要：通过对某CRH1型动车组进行8次车轮外形测量及磨耗跟踪测试,分析其轮缘厚度与等效锥度等主要参数,设计了LMD系列薄轮缘踏面。利用多体动力学软件UM建立CRH1型动车组系统动力学模型,对LMD薄轮缘踏面分别从车辆临界速度、车辆稳定性、车体平稳性、小曲线和道岔通过性等动力学性能进行分析,并与LMD原型踏面对比。研究结果表明:LMD系列薄轮缘踏面在经济性方面有较大提高,各项动力学性能指标均满足运营要求。

摘要：架桥机在工作过程中,偶尔会出现车轮在轨道上的打滑现象,此现象会对车轮和轨道的性能产生重要影响。运用有限元软件ABAQUS,建立架桥机的车轮在轨道上纯滑动时,车轮和轨道的热机耦合三维有限元模型。分析车轮和轨道的温度场及应力场分布,以及不同工作参数(工作载荷、摩擦系数和滑动速度)对车轮及轨道的温度及应力的影响。分析结果显示:架桥机的最高温度在车轮上的接触区,并且呈现一直升高的趋势;轨道表面温度场分布呈细长条状,其温度呈现一个急速快速及缓慢下降的过程;车轮和轨道的最大温度和应力和工作参数(工作载荷、摩擦系数和滑动速度)呈现正相关关系。最后运用移动热源法分析了轨道的温度及塑性应变特性,其趋势与三维模型一致,说明方法可靠。

摘要：利用有限元分析软件ABAQUS,建立提梁机车轮纯滑动时,车轮和轨道的热弹塑性二维有限元模型,分析其温度场及应力场分布,以及轨道的残余应力及塑性应变,最后分析了不同工作参数(工作载荷、摩擦系数和滑动速度)对车轮及轨道的温度及应力的影响。分析结果显示:提梁机的最高温度在车轮上的接触区,并且呈现一直升高的趋势;轨道表面温度场分布呈细长条状,其温度呈现一个急速快速及缓慢下降的过程;车轮在滑动过程中,会发生塑性变形,并会有残余应力产生;车轮和轨道的最大温度和应力和工作参数(工作载荷、摩擦系数和滑动速度)呈现正相关关系。

摘要：为了精确预测钢轨磨耗,以及为工务部门进行钢轨打磨和线路维护提供指导,建立了城市轨道交通车辆-轨道耦合动力学模型,采用Hertz-FASTRIP(FastStrip)-USFD(University of sheffield)模型对钢轨磨耗进行了计算,对城市轨道交通线路曲线段钢轨磨耗的演变规律进行了预测。结果表明:LM型踏面与60 kg/m钢轨(以下简称“60钢轨”)接触时,其轮轨接触区域较大,且横移量较大时轮缘接触频繁。LM型踏面与60D钢轨接触时,其轮轨接触点在轨顶区域比较集中;相较60钢轨接触,其等效锥度更小,有利于车辆稳定运行;轮轨接触点集中在滚动圆附近,轮对横移量小于7 mm时,接触斑面积较小,法向应力较大,磨耗功较小。60D钢轨减轻了曲线外侧钢轨磨耗,且其在曲线外侧磨耗整体小于60钢轨。通过总重为5 Mt时,缓和曲线段60D钢轨最大磨耗深度为0.48 mm,相比60钢轨减小44.18%;圆曲线段60D钢轨最大磨耗深度为1.43 mm,相比60钢轨减小22.7%。60D钢轨可以进一步改善轮轨接触关系,并有效减小城市轨道交通线路曲线段的钢轨磨耗。

摘要：面对工程中最小轮缘厚度多依据经验确定的现状,利用ANSYS建立了考虑CR400AF型动车组车轮薄轮缘旋修廓形的三维轮轨静态接触有限元模型,钢轨选用CN60,轮径取极小值850 mm,轮轨载荷取自UIC 510-2020标准。分析了不同横移、载荷下的轮轨接触状态,对比了22.0、26.0、32.9 mm这3种典型轮缘厚度下轮辋和轮缘内应力分布。重点分析设计廓形接触和磨耗后共形接触条件下,轮缘贴靠和道岔通过时轮缘内部应力场分布特征,及其最大应力的幅值和发生位置,总结了特征应力随轮缘厚度的变化规律。以车轮360 MPa的许用应力作为评判准则,发现工程中采用的轮缘最薄22.0 mm的车轮轮缘强度有保障。提出了薄轮缘车轮安全评估的接触分析策略,为未来最小轮缘厚度研究奠定了基础,也为现行薄轮缘车轮的运营提供了关键服役应力信息。