动车组车轮磨耗分析与减缓措施研究
发布时间：2024-03-25 18:57
近年来,轨道交通事业在我国发展迅猛,现已发展出了多代高速动车组列车,对于动车组列车的安全性、稳定性以及降低后期养护维修成本、优化和延长检修周期等都是目前需要研究的重要工作。本文主要以实际运营的CRH(China Railways High-speed)380B型动车组为研究对象,依照其实际的动力学性能参数和实测车轮、钢轨踏面,分析该列车的动力学性能以及车轮磨耗情况。主要开展的工作如下:首先基于多体动力学理论,建立了包含多个部件和全部悬挂系统的CRH380B型动车组编组列车模型,并计算了非线性失稳速度,与实际试验进行了对比,验证了该模型的准确性。在建模过程中,采用了实测的轮对和钢轨踏面廓形,本文采用了较为精确的廓形建模方法。通过多种工况下的列车动力学以及轮轨接触得到了新钢轨采用60N廓形、磨耗钢轨打磨成60D廓形可以提高动力学性能,并且可以优化轮轨接触位置。适当提高踏面硬度、保证线路平顺性均可以降低踏面磨耗,降低养修成本。然后基于有限元理论建立了完整的车轮和钢轨接触有限元模型。为降低计算成本,保证计算精度,本文将车轮和钢轨接触位置进行了局部加密,网格密度较大。最后分析了在四种不同运行里程...
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 动力学研究现状
1.2.2 车轮磨耗研究现状
1.2.3 轮轨接触有限元研究现状
1.3 本文主要研究内容
第2章 CRH380B型动车组车轮廓形跟踪测量与磨耗分析
2.1 动车组踏面实测
2.1.1 动车组检修基地
2.1.2 实测车轮踏面
2.2 车轮踏面选取与分析
2.2.1 车轮踏面磨耗分析
2.2.2 不同轮位车轮磨耗深度的比较
2.3 本章小结
第3章 动车组动力学模型建立
3.1 多体动力学基本理论及软件介绍
3.1.1 多体动力学基本理论
3.1.2 轮轨接触理论
3.1.3 SIMPACK软件介绍
3.2 动车组列车动力学模型
3.2.1 动车组列车结构分析及简化
3.2.2 车辆模型建立
3.2.3 非线性临界速度分析与验证
3.3 本章小结
第4章 车轮踏面磨耗对列车动力学影响分析
4.1 列车动力学计算工况
4.1.1 踏面廓形影响
4.1.2 踏面硬度影响
4.1.3 钢轨廓形影响
4.1.4 轨道激励影响
4.1.5 运行线路影响
4.2 运行里程对车轮磨耗影响分析
4.2.1 失稳速度
4.2.2 平稳性指标
4.2.3 脱轨系数
4.2.4 轮重减载率
4.2.5 磨耗指数
4.3 轮对踏面硬度对车轮磨耗影响分析
4.4 列车通过曲线的动力学分析
4.4.1 曲线线路设置
4.4.2 动力学性能分析
4.5 本章小结
第5章 钢轨廓形对车轮磨耗影响分析
5.1 钢轨标准廓形对车轮磨耗的影响
5.1.1 直线工况
5.1.2 18号道岔工况
5.1.3 42号道岔工况
5.2 钢轨磨耗廓形对车轮磨耗影响分析
5.2.1 直线工况
5.2.2 18号道岔工况
5.2.3 42号道岔工况
5.3 车轮磨耗减缓措施分析
5.4 本章小结
第6章 动车组轮轨接触有限元模型建立
6.1 有限元理论及软件介绍
6.1.1 可变形体的描述
6.1.2 应力计算
6.1.3 ABAQUS软件介绍
6.2 轮轨接触有限元模型建立
6.2.1 轮轨三维模型建立
6.2.2 轮对及钢轨有限元模型建立
6.2.3 材料属性及边界条件
6.3 本章小结
第7章 动车组轮轨接触分析
7.1 轮轨接触计算工况
7.2 不同轴重情况下轮轨接触状态分析
7.2.1 等效应力分析
7.2.2 接触斑分析
7.2.3 接触法向压力分析
7.3 不同轮对横移量情况下轮轨接触状态分析
7.3.1 等效应力分析
7.3.2 接触斑分析
7.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术成果
本文编号：3938731
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 动力学研究现状
1.2.2 车轮磨耗研究现状
1.2.3 轮轨接触有限元研究现状
1.3 本文主要研究内容
第2章 CRH380B型动车组车轮廓形跟踪测量与磨耗分析
2.1 动车组踏面实测
2.1.1 动车组检修基地
2.1.2 实测车轮踏面
2.2 车轮踏面选取与分析
2.2.1 车轮踏面磨耗分析
2.2.2 不同轮位车轮磨耗深度的比较
2.3 本章小结
第3章 动车组动力学模型建立
3.1 多体动力学基本理论及软件介绍
3.1.1 多体动力学基本理论
3.1.2 轮轨接触理论
3.1.3 SIMPACK软件介绍
3.2 动车组列车动力学模型
3.2.1 动车组列车结构分析及简化
3.2.2 车辆模型建立
3.2.3 非线性临界速度分析与验证
3.3 本章小结
第4章 车轮踏面磨耗对列车动力学影响分析
4.1 列车动力学计算工况
4.1.1 踏面廓形影响
4.1.2 踏面硬度影响
4.1.3 钢轨廓形影响
4.1.4 轨道激励影响
4.1.5 运行线路影响
4.2 运行里程对车轮磨耗影响分析
4.2.1 失稳速度
4.2.2 平稳性指标
4.2.3 脱轨系数
4.2.4 轮重减载率
4.2.5 磨耗指数
4.3 轮对踏面硬度对车轮磨耗影响分析
4.4 列车通过曲线的动力学分析
4.4.1 曲线线路设置
4.4.2 动力学性能分析
4.5 本章小结
第5章 钢轨廓形对车轮磨耗影响分析
5.1 钢轨标准廓形对车轮磨耗的影响
5.1.1 直线工况
5.1.2 18号道岔工况
5.1.3 42号道岔工况
5.2 钢轨磨耗廓形对车轮磨耗影响分析
5.2.1 直线工况
5.2.2 18号道岔工况
5.2.3 42号道岔工况
5.3 车轮磨耗减缓措施分析
5.4 本章小结
第6章 动车组轮轨接触有限元模型建立
6.1 有限元理论及软件介绍
6.1.1 可变形体的描述
6.1.2 应力计算
6.1.3 ABAQUS软件介绍
6.2 轮轨接触有限元模型建立
6.2.1 轮轨三维模型建立
6.2.2 轮对及钢轨有限元模型建立
6.2.3 材料属性及边界条件
6.3 本章小结
第7章 动车组轮轨接触分析
7.1 轮轨接触计算工况
7.2 不同轴重情况下轮轨接触状态分析
7.2.1 等效应力分析
7.2.2 接触斑分析
7.2.3 接触法向压力分析
7.3 不同轮对横移量情况下轮轨接触状态分析
7.3.1 等效应力分析
7.3.2 接触斑分析
7.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术成果
本文编号：3938731
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3938731.html