CAJ | 학술논문

基于Arbitrary Lagrangian Eulerrian(ALE)有限元方法建立稳态轮轨滚动接触的三维有限元模型.该模型用接触面上相对滑移速度定义轮轨滚动接触的黏着和蠕滑条件,并在虚功率方程中通过Lagrange乘子法引入接触界面上无切向滑移约束,更好地计算分析接触斑的黏着特性.该模型不但可以考虑材料、几何和接触非线性问题,还可以考虑车轮滚动速度、轮轨的实际几何形态以及惯性力的影响,并能分析接触斑的接触应力和相对滑移速度的分布情况.用该模型对单轮对在轨道上稳态滚动时的接触状态分析表明:基于该模型计算得到的轮轨滚动接触的接触斑形态和Hertz理论的椭圆假设有较大差别;通过相对滑移速度来描述接触斑滑动和黏着状态,更有利于描述轮轨的相互作用;明显观察到接触斑里的摩擦力分布和相对滑移速度的自旋效应;接触斑里摩擦力的旋转分布对轮轨系统的振动、轮轨的黏着和磨损的产生有较大影响.
기우Arbitrary Lagrangian Eulerrian(ALE)유한원방법건립은태륜궤곤동접촉적삼유유한원모형.해모형용접촉면상상대활이속도정의륜궤곤동접촉적점착화연활조건,병재허공솔방정중통과Lagrange승자법인입접촉계면상무절향활이약속,경호지계산분석접촉반적점착특성.해모형불단가이고필재료、궤하화접촉비선성문제,환가이고필차륜곤동속도、륜궤적실제궤하형태이급관성력적영향,병능분석접촉반적접촉응력화상대활이속도적분포정황.용해모형대단륜대재궤도상은태곤동시적접촉상태분석표명:기우해모형계산득도적륜궤곤동접촉적접촉반형태화Hertz이론적타원가설유교대차별;통과상대활이속도래묘술접촉반활동화점착상태,경유리우묘술륜궤적상호작용;명현관찰도접촉반리적마찰력분포화상대활이속도적자선효응;접촉반리마찰력적선전분포대륜궤계통적진동、륜궤적점착화마손적산생유교대영향.