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轮轨材料硬度匹配对车轮多边形磨耗影响的试验研究 被引量：13
1
作者 常崇义 李果 +1 位作者 张银花 周邵博 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期87-93,共7页
为研究轮轨材料硬度匹配对车轮多边形磨耗的影响和寻找避免出现车轮多边形磨耗的轮轨材料硬度匹配关系,利用轮轮滚动接触磨损的小比例试验台,开展低、中、高硬度轮轨材料在9种硬度匹配时干燥条件下的车轮试样多边形磨耗试验。结果表明:... 为研究轮轨材料硬度匹配对车轮多边形磨耗的影响和寻找避免出现车轮多边形磨耗的轮轨材料硬度匹配关系,利用轮轮滚动接触磨损的小比例试验台,开展低、中、高硬度轮轨材料在9种硬度匹配时干燥条件下的车轮试样多边形磨耗试验。结果表明:轮轨材料硬度比小于1.05时,车轮试样产生明显的16阶多边形磨耗,且与轨道试样耦合振动频率为53.3Hz,车轮试样多边形磨耗的径跳随轮轨材料硬度比的提高逐渐降低;当轮轨材料硬度比大于1.36时,车轮材料试样几乎不发生多边形磨耗;在9种硬度比下,钢轨试样均未出现明显的多边形磨耗。 展开更多
关键词 车轮 钢轨 硬度比 粗糙度 频谱特性 多边形磨耗 小比例试验台
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基于ALE方法的高速轮轨黏着特性仿真及试验验证 被引量：2
2
作者 蔡园武 常崇义 +1 位作者 陈波 李兰 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期33-41,共9页
根据全尺寸高速轮轨关系试验台,建立基于ALE方法的轮轨滚动接触三维有限元模型,仿真分析干燥条件下高速轮轨黏着特性曲线,并采用试验台的高速黏着试验结果对其进行验证。在此基础上,分析高速条件下从制动到牵引工况变化过程中的轮轨接... 根据全尺寸高速轮轨关系试验台,建立基于ALE方法的轮轨滚动接触三维有限元模型,仿真分析干燥条件下高速轮轨黏着特性曲线,并采用试验台的高速黏着试验结果对其进行验证。在此基础上,分析高速条件下从制动到牵引工况变化过程中的轮轨接触斑状态、摩擦力分布、Mises应力分布等的演变规律。结果表明:有限元模型可用于模拟干燥轮轨接触表面条件下的高速轮轨黏着特性;黏着轮从自由滚动状态(全黏着)到最大牵引力(全滑动)过程中,轮轨接触斑从靠近轮缘的一侧进入滑动状态并逐渐扩大到整个区域,而制动工况时则从远离轮缘的一侧进入滑动状态;摩擦力从黏着轮自由滚动时的自旋分布状态逐渐变化为趋于一致方向,纵向蠕滑力达到饱和;Mises最大应力点由黏着轮自由滚动时的接触表面以下2 mm处逐渐转移到接触表面,应力更加集中。 展开更多
关键词 轮轨关系试验台 滚动接触 干燥 摩擦系数 牵引 制动 高速
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高速轮轨黏着机理的研究进展及其应用 被引量：8
3
作者 常崇义 蔡园武 +1 位作者 李兰 陈波 《中国铁路》 2017年第11期24-32,共9页
轮轨黏着影响列车牵引和制动,对铁路运营效率和行车安全至关重要。论述国内外高速轮轨黏着的研究成果,包括仿真研究和试验研究进展情况。在仿真研究方面,介绍国内外轮轨黏着的理论模型发展和数值方法;在试验研究方面,介绍国内外的试验... 轮轨黏着影响列车牵引和制动,对铁路运营效率和行车安全至关重要。论述国内外高速轮轨黏着的研究成果,包括仿真研究和试验研究进展情况。在仿真研究方面,介绍国内外轮轨黏着的理论模型发展和数值方法;在试验研究方面,介绍国内外的试验方法和试验结果。通过对轮轨黏着机理进行研究,揭示影响轮轨黏着的因素及其影响规律。分析现场存在的轮轨黏着方面的问题以及国内外轮轨黏着的控制与利用情况,包括最新的轮轨增黏措施和防滑防空转技术,并对高速轮轨黏着机理未来的研究方向进行展望。 展开更多
关键词 轮轨黏着特性 黏着系数 滚动接触 水介质 粗糙度 高速 增黏
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基于Newmark-β预测校正积分法的高速车辆垂向—纵向耦合振动研究 被引量：5
4
作者 侯茂锐 胡晓依 李海涛 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期57-62,共6页
为有效评估轮对动平衡对车辆垂向和纵向振动系统的影响,以CRH_2型动车组为研究对象,建立具有13个自由度的车辆垂向—纵向耦合振动数学模型,基于Newmark-β预测校正积分法,应用Matlab软件求解系统的振动响应,计算结果与传统多体动力学软... 为有效评估轮对动平衡对车辆垂向和纵向振动系统的影响,以CRH_2型动车组为研究对象,建立具有13个自由度的车辆垂向—纵向耦合振动数学模型,基于Newmark-β预测校正积分法,应用Matlab软件求解系统的振动响应,计算结果与传统多体动力学软件UM的相一致,验证了数学模型和求解算法的准确可靠。在此基础上,分析轮对动平衡对车辆垂向和纵向振动响应的影响,提出优化措施。结果表明:速度为60和300km·h^(-1)时轮对动平衡引起的激扰力频率与车辆自振频率接近,对应的振动频率为6和31 Hz,车辆运行平稳性降低;采用非线性纵向刚度牵引拉杆,可以有效降低由轮对动平衡引起的6和31 Hz左右的车辆振动,提高乘坐舒适性。 展开更多
关键词 高速车辆 牵引拉杆 轮对动平衡 转向架耦合振动 数值计算
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踏面清扫器研磨子消除车轮多边形现象的试验研究 被引量：6
5
作者 李果 常崇义 +1 位作者 陈波 王俊彪 《铁道车辆》 2018年第5期4-6,共3页
利用1∶1高速轮轨关系试验台进行的踏面清扫器研磨子消除车轮多边形的有效性试验表明,踏面清扫器研磨子对车轮多边形的消除效果较为明显:经过175次制动研磨,车轮18阶多边形波深由0.04mm下降到0.02mm,车轮非椭圆化幅值由0.016mm下降到0.0... 利用1∶1高速轮轨关系试验台进行的踏面清扫器研磨子消除车轮多边形的有效性试验表明,踏面清扫器研磨子对车轮多边形的消除效果较为明显:经过175次制动研磨,车轮18阶多边形波深由0.04mm下降到0.02mm,车轮非椭圆化幅值由0.016mm下降到0.008mm,车轮圆周方向粗糙度由25dB下降到18dB。 展开更多
关键词 轮轨关系试验台 车轮多边形 踏面清扫器 研磨子
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高速列车横向稳定性仿真分析 被引量：4
6
作者 侯茂锐 常崇义 +1 位作者 胡晓依 王成国 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B08期25-32,共8页
运用多体动力学软件UM，建立高速综合检测列车非线性动力学仿真模型。根据京沪高速铁路试验数据，对车体和构架的振动加速度以及在半径为9000m曲线上的稳态轮轴横向力进行仿真，并与试验结果对比，验证仿真模型的准确性。应用该模型，... 运用多体动力学软件UM，建立高速综合检测列车非线性动力学仿真模型。根据京沪高速铁路试验数据，对车体和构架的振动加速度以及在半径为9000m曲线上的稳态轮轴横向力进行仿真，并与试验结果对比，验证仿真模型的准确性。应用该模型，分别分析车轮的设计型面、磨耗型面和镟修型面与CHN60钢轨接触的3种不同高速列车的横向稳定性。结果表明：在车轮镟修型面和设计型面的轮轨状态下，高速列车的横向稳定性指标相当；而车轮踏面的磨耗会降低高速列车的横向稳定性。调整轨底坡虽然可以改善磨耗型面车轮高速列车的横向稳定性，但同时又会导致设计型面和镟修型面车轮高速列车的横向稳定性恶化；8辆编组的高速综合检测列车各车辆之间的横向稳定性存在明显差异，且随着速度的增大这种差异也不断扩大，其中头车和尾车的横向稳定性比较差；车速为300km·h^-1以上时磨耗功率和轮轨磨耗急剧增大。 展开更多
关键词 高速列车 横向稳定性 模型验证 车轮型面 轮轨关系
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重载轮轨黏着特性的数值分析 被引量：7
7
作者 常崇义 王成国 +1 位作者 钱立新 王俊彪 《中国铁道科学》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期86-92,共0页
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... 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。 展开更多
关键词 轮轨滚动接触 ALE 有限元 黏着 滚动圆半径 大功率机车
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钢摩擦与弹性胶泥复合型缓冲器数值模型 被引量：8
8
作者 常崇义 王新锐 +2 位作者 姜岩 郭刚 王月仙 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期83-88,共6页
由HM-1型重载列车用钢摩擦与弹性胶泥复合型缓冲器(简称复合型缓冲器)的冲击试验特性曲线可知,复合型缓冲器在加载末端(加载与卸载转换时)其阻抗力陡增,出现尖峰(尖峰效应),且阻抗力达到一定数值后随行程缓慢增加(阻尼效应)。为准确描... 由HM-1型重载列车用钢摩擦与弹性胶泥复合型缓冲器(简称复合型缓冲器)的冲击试验特性曲线可知,复合型缓冲器在加载末端(加载与卸载转换时)其阻抗力陡增,出现尖峰(尖峰效应),且阻抗力达到一定数值后随行程缓慢增加(阻尼效应)。为准确描述复合型缓冲器的这一非线性特性,引入钢摩擦的黏滞摩擦力特性,对基于悬挂系统中悬挂力的数学方程而建立的纯钢摩擦缓冲器数值模型进行改进,以模拟纯钢摩擦缓冲器加载曲线末端阻抗力出现的非线性尖峰现象,再基于具有阻尼效应的弹性胶泥缓冲器数值模型,建立复合型缓冲器数值模型;以HM-1型缓冲器为例进行缓冲器冲击试验和重载列车纵向动力学的仿真计算,计算结果与试验结果基本一致,验证了复合型缓冲器数值模型的有效性和精确性。 展开更多
关键词 缓冲器 钢摩擦 弹性胶泥 冲击试验 纵向动力学 重载列车
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