中国铁道科学
中國鐵道科學
중국철도과학
CHINA RAILWAY SCIENCE
2012年
1期
86-92
,共7页
常崇义%王成国%钱立新%王俊彪
常崇義%王成國%錢立新%王俊彪
상숭의%왕성국%전립신%왕준표
轮轨滚动接触%ALE%有限元%黏着%滚动圆半径%大功率机车
輪軌滾動接觸%ALE%有限元%黏著%滾動圓半徑%大功率機車
륜궤곤동접촉%ALE%유한원%점착%곤동원반경%대공솔궤차
基于ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian)有限元建立稳态轮轨滚动接触的三维有限元模型.利用该模型计算和分析重载轮轨滚动接触的黏着特性,并研究不同速度等级对重载轮轨黏着蠕滑特性的影响.用该模型对重载大功率机车车轮在轨道上从制动、惰行到牵引过程进行计算,得到了这一过程中轮轨接触状态的变化规律和黏着特性曲线.在重载大功率机车从制动、惰行到牵引的过程中,轮轨纵向摩擦力由反方向饱和状态逐渐转变成牵引方向饱和状态,而轮轨横向摩擦力始终呈反对称性分布,其最大值位置先是逐渐靠近接触斑中心,然后又逐渐远离之;摩擦力矢量呈旋转分布,其方向从与运动方向相反逐渐变为与运动方向相同,其旋转中心从轮缘附近逐渐进入接触斑,随后又逐渐向轮缘一侧移动;当轮轨纵向蠕滑率较小(≤0.003)时,黏着力随纵向蠕滑率的增加而近似线性增加,但运行速度对此影响不大;进入大蠕滑率(>0.003)区域后,黏着力随蠕滑率的增加而减小,并且速度越高,黏着力降低得越快.
基于ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian)有限元建立穩態輪軌滾動接觸的三維有限元模型.利用該模型計算和分析重載輪軌滾動接觸的黏著特性,併研究不同速度等級對重載輪軌黏著蠕滑特性的影響.用該模型對重載大功率機車車輪在軌道上從製動、惰行到牽引過程進行計算,得到瞭這一過程中輪軌接觸狀態的變化規律和黏著特性麯線.在重載大功率機車從製動、惰行到牽引的過程中,輪軌縱嚮摩抆力由反方嚮飽和狀態逐漸轉變成牽引方嚮飽和狀態,而輪軌橫嚮摩抆力始終呈反對稱性分佈,其最大值位置先是逐漸靠近接觸斑中心,然後又逐漸遠離之;摩抆力矢量呈鏇轉分佈,其方嚮從與運動方嚮相反逐漸變為與運動方嚮相同,其鏇轉中心從輪緣附近逐漸進入接觸斑,隨後又逐漸嚮輪緣一側移動;噹輪軌縱嚮蠕滑率較小(≤0.003)時,黏著力隨縱嚮蠕滑率的增加而近似線性增加,但運行速度對此影響不大;進入大蠕滑率(>0.003)區域後,黏著力隨蠕滑率的增加而減小,併且速度越高,黏著力降低得越快.
기우ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian)유한원건립은태륜궤곤동접촉적삼유유한원모형.이용해모형계산화분석중재륜궤곤동접촉적점착특성,병연구불동속도등급대중재륜궤점착연활특성적영향.용해모형대중재대공솔궤차차륜재궤도상종제동、타행도견인과정진행계산,득도료저일과정중륜궤접촉상태적변화규률화점착특성곡선.재중재대공솔궤차종제동、타행도견인적과정중,륜궤종향마찰력유반방향포화상태축점전변성견인방향포화상태,이륜궤횡향마찰력시종정반대칭성분포,기최대치위치선시축점고근접촉반중심,연후우축점원리지;마찰력시량정선전분포,기방향종여운동방향상반축점변위여운동방향상동,기선전중심종륜연부근축점진입접촉반,수후우축점향륜연일측이동;당륜궤종향연활솔교소(≤0.003)시,점착력수종향연활솔적증가이근사선성증가,단운행속도대차영향불대;진입대연활솔(>0.003)구역후,점착력수연활솔적증가이감소,병차속도월고,점착력강저득월쾌.