地铁车轮轮缘根部滚动接触疲劳机理研究

摘要

对国内某A型地铁发生于单侧车轮轮缘根部的2类滚动接触疲劳,开展现场调研.调研发现,疲劳集中出现在轮缘厚度更大的动车左轮上.基于SIMPACK建立车辆动力学模型,并利用损伤函数预测了车轮疲劳的萌生.研究结果表明:由踏面磨耗导致的轮缘厚度增加,大大提高了轮缘根部与曲线高轨轨距角接触的可能性,且增加了轮轨蠕滑率/力,是所调研地铁萌生2类疲劳的根本原因.更详细分析显示,线路R≤400 m的曲线全为左曲线的事实,导致左轮的踏面磨耗更大,形成的非对称磨耗进而使得车轮在通过半径较小的右曲线时,非导向轮对的左轮更易萌生上述2类疲劳.牵引力会加剧非对称磨耗,所以动车车轮的疲劳更严重.初步模拟显示,可以通过增加轮缘磨耗来治理上述2类疲劳损伤.