高速列车车轮磨耗预测及关键影响因素仿真分析

摘要

随着我国高速铁路的迅猛发展，高速铁路运营过程中的安全性问题和经济性问题日益凸显。而车轮磨耗问题正在受到越来越多的关注和研究，严重的车轮磨耗问题不仅增大了我国高速铁路运营成本，还对高速铁路的安全运营造成不利影响，掌握车轮磨耗规律对于我国高铁的发展和运营具有重大的理论和实际意义。
　　本论文主要开展了以下几个方面的工作：
　　（1）文章首先对国内外关于车轮磨耗研究的发展历程和目前的现状进行了论述，明确了车轮磨耗预测研究的目的和意义。
　　（2）对国内外高速铁路线车轮磨耗情况进行了调研，还跟踪测量国内京沪线车轮型面，对一个镟修周期内车轮磨耗量进行分析。
　　（3）基于 UM软件建立了较为完备的车轮磨耗预测仿真计算模型。模型中包含了车辆轨道耦合动力学模型、非椭圆接触理论模型、Archard材料磨损模型。
　　（4）参考武广线和京沪线实际运营参数，采用不同车型车辆模型分别进行车轮磨耗计算，与实际磨耗数据对比，结果表明仿真计算结果与实际数据较为一致；并对武广线车轮磨耗计算前后车辆动力学性能分别进行对比计算分析。
　　（5）选取钢轨廓形、车辆运行速度、线路的曲线组合方式等影响车轮磨耗的关键因素进行磨耗预测计算和对比分析。计算结果表明：采用60N和TB60钢轨时车轮磨耗形态不同；速度对磨耗分布产生影响；小半径曲线是造成轮缘磨耗的主因。

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1绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究方法

1.4 研究内容

2国内外高速铁路车轮磨耗现状

2.1国外高速铁路车轮磨耗现状

2.2 国内高铁线路车轮磨耗现状

2.3 小结

3.车轮磨耗模型及磨耗预测方法

3.1 仿真软件介绍

3.2 车辆模型建模

3.3 线路模型的建立

3.4 车轮磨耗计算模型

3.5 车轮磨耗预测方法及流程

4.车轮磨耗计算及动力学影响分析

4.1车轮磨耗计算

4.2车轮磨耗对车辆动力学的影响

4.3 小结

5.车轮磨耗关键影响因素分析

5.1钢轨廓形对车轮磨耗的影响

5.2 运行速度级对车轮磨耗的影响

5.3 线路曲线组合方式对车轮磨耗的影响

5.4 小结

6.结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

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