鋼軌端部彎曲的壓力矯直計算研究.pdf

1、鋼軌平直度直接影響著列車的運行速度和旅客的舒適性，甚至危及行車的安全性。 在鋼軌的生產(chǎn)過程中，一般采用多輥式矯直機進行矯直以保證其平直度。然而，經(jīng)輥式矯直機矯直后的鋼軌在端部仍會存在矯直盲區(qū)，端部彎曲使得在鐵路線路上的鋼軌對接有困難，給行車帶來影響，因此還需采用壓力矯直機對鋼軌端部進行補充矯直。所以，如何保證鋼軌端部平直度就成為一個研究重點。本文在現(xiàn)有矯直過程模型的研究基礎(chǔ)上，采用“理論分析－有限元模擬－現(xiàn)場實驗數(shù)據(jù)分析”相結(jié)合

2、的研究方法，針對鋼軌端部彎曲的壓力矯直問題展開研究。主要工作如下： 以彈塑性力學理論為基礎(chǔ)，分析了壓力矯直變形過程，依據(jù)壓力矯直工藝流程指出了主要矯直工藝參數(shù)。對現(xiàn)有的壓力矯直工藝參數(shù)計算方法進行了總結(jié)，針對目前工藝參數(shù)理論計算方法所存在的不足，本文將從基于矯直過程模型這一角度進行矯直工藝參數(shù)的理論計算研究，并對矯直過程模型進行了詳細介紹。 鑒于有限元方法在壓力矯直問題中的成功應用，本文結(jié)合鋼軌實例在ANSYS 軟件中進

3、行了壓力矯直過程的有限元模擬，獲得了矯直過程的載荷－撓度曲線，同時對矯直壓力與殘余應力的關(guān)系進行分析。為便于鋼軌端部彎曲的理論計算研究，對鋼軌橫截面進行了簡化。 在現(xiàn)有矩形截面和軸類工件的壓力矯直過程模型研究基礎(chǔ)上，推導建立了工字截面工件的矯直過程模型，獲得鋼軌端部彎曲矯直所需矯直載荷和矯直行程的計算方法。運用該計算方法結(jié)合實例進行了矯直工藝參數(shù)的理論計算，并將該理論計算結(jié)果與ANSYS 模擬結(jié)果進行比較，發(fā)現(xiàn)二者的計算結(jié)果非常