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地铁浮轨式扣件轨道轮轨瞬态滚动接触行为分析
1
作者
姚学东
李伟
+2 位作者
温泽峰
周志军
周圣禄
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第21期207-218,共12页
浮轨式扣件通过支承钢轨轨颚下部及轨腰使其悬浮从而提供轨道较小垂向刚度,但加剧了轮轨系统高频相互作用。为分析轮对、轨道柔性特性对轮轨瞬态滚动接触行为的影响,基于隐式—显式相结合的有限元法,建立地铁浮轨式扣件轨道三维轮轨瞬...
浮轨式扣件通过支承钢轨轨颚下部及轨腰使其悬浮从而提供轨道较小垂向刚度,但加剧了轮轨系统高频相互作用。为分析轮对、轨道柔性特性对轮轨瞬态滚动接触行为的影响,基于隐式—显式相结合的有限元法,建立地铁浮轨式扣件轨道三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型。对比分析牵引工况下柔性和刚性轮对分别在光滑、凹坑和短波不平顺轨面激励下的轮轨瞬态力、接触斑和接触应力等接触参量响应特性。结果表明:光滑轨面激励下,轮对柔性对轮轨力影响不明显,但对接触斑和接触应力影响明显。凹坑脉冲激励下,轮对柔性对350~600 Hz频带的轮轨垂向力响应影响明显,这与车轮反向翻转和一阶弯曲模态被激发引起的轮轨耦合振动行为相关;且刚性轮对的接触斑面积约为柔性轮对的59%~82%,接触应力最大值约为柔性轮对的140%~162%。短波长不平顺激励下,轮轨垂向振动主要表现为受迫振动,轮对柔性主要影响580 Hz以上的轮轨垂向力响应。
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关键词
地铁轨道
浮轨式扣件
柔性
轮轨
轮轨瞬态滚动接触
有限元法
原文传递
钢弹簧浮置板轨道垂向动态特性及对轮轨力的影响研究
2
作者
周圣禄
李伟
+2 位作者
周志军
温泽峰
钟文生
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第16期67-76,共10页
钢弹簧浮置板(steel spring floating slab, SSFS)作为一种高等减振轨道广泛铺设于我国地铁线路中,在服役过程中,该轨道在部分线路中出现了钢轨波磨问题,而轮轨动态行为对波磨形成具有较大的影响。为研究该轨道垂向动态特性及其对轮轨...
钢弹簧浮置板(steel spring floating slab, SSFS)作为一种高等减振轨道广泛铺设于我国地铁线路中,在服役过程中,该轨道在部分线路中出现了钢轨波磨问题,而轮轨动态行为对波磨形成具有较大的影响。为研究该轨道垂向动态特性及其对轮轨瞬态力的影响,建立SSFS轨道的三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型,分析在有、无车辆加载下轨道垂向位移导纳特性,模拟钢轨宽频不平顺激扰下轮轨垂向瞬态接触力的响应。结果表明:(1)无车辆加载作用下,SSFS轨道在100 Hz以下(22 Hz、43 Hz、68 Hz等)振动模态表现为钢轨和浮置板共同垂向弯曲,在100~1 400 Hz中高频段表现为钢轨相对浮置板弯曲;(2)车辆加载后,轨道导纳出现59 Hz的P2共振,及64 Hz和72 Hz的轨道整体弯曲振动峰值;(3)柔性轮轨耦合后轨道导纳受到轮对作用影响在364 Hz、489 Hz、623 Hz处出现新峰值,其中,364 Hz、489 Hz为车轮振动模态引起,623 Hz为双轮对干涉引起的钢轨弯曲模态;(4)车辆瞬态通过含60~220 mm波长钢轨不平顺的轨道时,轮轨瞬态垂向接触力在约70 Hz响应最显著,这是由轨道的整体弯曲振动模态被激发引起,该振动是SSFS轨道出现160~200 mm波长波磨的原因。
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关键词
地铁
钢弹簧浮置板(SSFS)
轮轨瞬态滚动接触
位移导纳
有限元法
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职称材料
单侧钢轨波磨对两侧轮轨瞬态响应的影响分析
被引量：
12
3
作者
刘超
赵鑫
+2 位作者
赵小罡
寇峻瑜
温泽峰
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第22期117-124,共8页
基于我国某地铁钢轨波磨的调研,采用显式有限元法建立了考虑车轮、车轴和钢轨连续体振动以及车辆、轨道高频结构振动的全轮对三维瞬态轮轨滚动接触模型,在时域内数值再现了轮对通过单侧钢轨波磨轨道段时的滚动接触行为,系统分析了单侧...
基于我国某地铁钢轨波磨的调研,采用显式有限元法建立了考虑车轮、车轴和钢轨连续体振动以及车辆、轨道高频结构振动的全轮对三维瞬态轮轨滚动接触模型,在时域内数值再现了轮对通过单侧钢轨波磨轨道段时的滚动接触行为,系统分析了单侧钢轨波磨对两侧轮轨瞬态响应的影响。相比于作者之前开发的半轮对滚动接触模型,该模型可将轮轨横向蠕滑和大自旋考虑在内。结果表明:地铁运行速度越高,波磨侧的不均匀磨损现象越严重;计算的五个速度中,波磨造成的瞬态激励在30和120 km/h时更易传递至无波磨侧,进而促进无波磨侧钢轨萌生波磨;轮对越是向波磨侧横移,波磨侧不均匀磨损越严重,但无波磨侧不均匀磨损逐渐降低,即相较于直线段,横移更大的曲线段上的外侧钢轨波磨更不易引发另一侧钢轨的波磨。
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关键词
钢轨波磨
单侧波磨
瞬
态
轮轨
滚动
接触
不均匀磨损
显式有限元法
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职称材料
题名
地铁浮轨式扣件轨道轮轨瞬态滚动接触行为分析
1
作者
姚学东
李伟
温泽峰
周志军
周圣禄
机构
西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第21期207-218,共12页
基金
国家自然科学基金(52002343)
四川省科技计划(2023YFQ0091)资助项目。
文摘
浮轨式扣件通过支承钢轨轨颚下部及轨腰使其悬浮从而提供轨道较小垂向刚度,但加剧了轮轨系统高频相互作用。为分析轮对、轨道柔性特性对轮轨瞬态滚动接触行为的影响,基于隐式—显式相结合的有限元法,建立地铁浮轨式扣件轨道三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型。对比分析牵引工况下柔性和刚性轮对分别在光滑、凹坑和短波不平顺轨面激励下的轮轨瞬态力、接触斑和接触应力等接触参量响应特性。结果表明:光滑轨面激励下,轮对柔性对轮轨力影响不明显,但对接触斑和接触应力影响明显。凹坑脉冲激励下,轮对柔性对350~600 Hz频带的轮轨垂向力响应影响明显,这与车轮反向翻转和一阶弯曲模态被激发引起的轮轨耦合振动行为相关;且刚性轮对的接触斑面积约为柔性轮对的59%~82%,接触应力最大值约为柔性轮对的140%~162%。短波长不平顺激励下,轮轨垂向振动主要表现为受迫振动,轮对柔性主要影响580 Hz以上的轮轨垂向力响应。
关键词
地铁轨道
浮轨式扣件
柔性
轮轨
轮轨瞬态滚动接触
有限元法
Keywords
metro track
floating fasteners
dynamic characteristics of wheelset and track
wheel-rail transient rolling contact
finite element method
分类号
U270 [机械工程—车辆工程]
原文传递
题名
钢弹簧浮置板轨道垂向动态特性及对轮轨力的影响研究
2
作者
周圣禄
李伟
周志军
温泽峰
钟文生
机构
西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第16期67-76,共10页
基金
国家自然科学基金(52002343)
四川省科技计划(2023YFQ0091)。
文摘
钢弹簧浮置板(steel spring floating slab, SSFS)作为一种高等减振轨道广泛铺设于我国地铁线路中,在服役过程中,该轨道在部分线路中出现了钢轨波磨问题,而轮轨动态行为对波磨形成具有较大的影响。为研究该轨道垂向动态特性及其对轮轨瞬态力的影响,建立SSFS轨道的三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型,分析在有、无车辆加载下轨道垂向位移导纳特性,模拟钢轨宽频不平顺激扰下轮轨垂向瞬态接触力的响应。结果表明:(1)无车辆加载作用下,SSFS轨道在100 Hz以下(22 Hz、43 Hz、68 Hz等)振动模态表现为钢轨和浮置板共同垂向弯曲,在100~1 400 Hz中高频段表现为钢轨相对浮置板弯曲;(2)车辆加载后,轨道导纳出现59 Hz的P2共振,及64 Hz和72 Hz的轨道整体弯曲振动峰值;(3)柔性轮轨耦合后轨道导纳受到轮对作用影响在364 Hz、489 Hz、623 Hz处出现新峰值,其中,364 Hz、489 Hz为车轮振动模态引起,623 Hz为双轮对干涉引起的钢轨弯曲模态;(4)车辆瞬态通过含60~220 mm波长钢轨不平顺的轨道时,轮轨瞬态垂向接触力在约70 Hz响应最显著,这是由轨道的整体弯曲振动模态被激发引起,该振动是SSFS轨道出现160~200 mm波长波磨的原因。
关键词
地铁
钢弹簧浮置板(SSFS)
轮轨瞬态滚动接触
位移导纳
有限元法
Keywords
metro
steel spring floating slab(SSFS)
transient wheel-rail rolling contact
receptance
finite element method
分类号
U260 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
单侧钢轨波磨对两侧轮轨瞬态响应的影响分析
被引量：
12
3
作者
刘超
赵鑫
赵小罡
寇峻瑜
温泽峰
机构
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第22期117-124,共8页
基金
国家自然科学基金(51305361
51675444)
+1 种基金
教育部博士点基金(20130184110005)
牵引动力国家重点实验室自主课题(2015TPL_T09)资助项目
文摘
基于我国某地铁钢轨波磨的调研,采用显式有限元法建立了考虑车轮、车轴和钢轨连续体振动以及车辆、轨道高频结构振动的全轮对三维瞬态轮轨滚动接触模型,在时域内数值再现了轮对通过单侧钢轨波磨轨道段时的滚动接触行为,系统分析了单侧钢轨波磨对两侧轮轨瞬态响应的影响。相比于作者之前开发的半轮对滚动接触模型,该模型可将轮轨横向蠕滑和大自旋考虑在内。结果表明:地铁运行速度越高,波磨侧的不均匀磨损现象越严重;计算的五个速度中,波磨造成的瞬态激励在30和120 km/h时更易传递至无波磨侧,进而促进无波磨侧钢轨萌生波磨;轮对越是向波磨侧横移,波磨侧不均匀磨损越严重,但无波磨侧不均匀磨损逐渐降低,即相较于直线段,横移更大的曲线段上的外侧钢轨波磨更不易引发另一侧钢轨的波磨。
关键词
钢轨波磨
单侧波磨
瞬
态
轮轨
滚动
接触
不均匀磨损
显式有限元法
Keywords
rail corrugation
unilateral corrugation
transient wheel-rail rolling contact
uneven wear
explicit finite element method
分类号
U211 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
地铁浮轨式扣件轨道轮轨瞬态滚动接触行为分析
姚学东
李伟
温泽峰
周志军
周圣禄
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
原文传递
2
钢弹簧浮置板轨道垂向动态特性及对轮轨力的影响研究
周圣禄
李伟
周志军
温泽峰
钟文生
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
单侧钢轨波磨对两侧轮轨瞬态响应的影响分析
刘超
赵鑫
赵小罡
寇峻瑜
温泽峰
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
12
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职称材料
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