復(fù)雜運行狀態(tài)下列車輪對力學(xué)特性及摩擦磨損行為研究.pdf

1、輪對作為高速列車運行系統(tǒng)中連接車廂和鋼軌的重要部件，承載著整個列車的重量，是最易失效的部件之一，也是限制列車提速的主要原因之一。工作狀態(tài)下車軸兩端承受車輛載重而產(chǎn)生軸向彎曲，車軸表面相對于輪轂內(nèi)表面產(chǎn)生高頻率的切向微動、扭動微動和轉(zhuǎn)動微動綜合作用下的復(fù)合微動滑移。不同于其它結(jié)構(gòu)，輪座過盈配合面的微動損傷很難直接觀察到，存在極大的隱蔽性，其失效往往會在沒有任何前兆的情況下發(fā)生。因此研究高速列車輪對過盈配合面微動損傷機理，定量預(yù)測列車運行過

2、程中輪對過盈配合面的微動磨損，為根據(jù)不同的列車運行工況確定輪對安全可靠服役周期和合理的檢修周期提供參考，而且可以為如何提高和延長車軸及輪轂壽命提供方向，對我國高速列車的安全運行具有非常重要的理論和實際意義。
　　本文以列車輪對過盈配合面為研究對象。不同于其他學(xué)者，其研究方法多采用靜力或旋轉(zhuǎn)小角度方法進行分析，本文在此基礎(chǔ)上對輪對的運動過程進行了完善，利用有限元分析軟件Abaqus，模擬了輪對在鋼軌上旋轉(zhuǎn)前進的過程，分析在運行過程中

3、輪對過盈配合面的微動情況。通過改變列車的運行工況，分析了列車在風(fēng)載和通過曲線線路時，其過盈配合面上應(yīng)力和微動滑移分布情況，對配合面的磨損進行了定量預(yù)測。
　　最后以單對微凸體接觸模型為基礎(chǔ)，建立了求解兩個粗糙面接觸的法向載荷，切向載荷和實際接觸面積的數(shù)學(xué)模型；根據(jù)分形理論，在Abaqus軟件中建立了粗糙表面的二維接觸模型，對兩個粗糙表面接觸過程進行了仿真模擬。
　　在研究過程中，本文對輪對模型進行了簡化，并根據(jù)模擬效果進行了