LM型踏面轮缘厚度连续化与踏面磨耗仿真研究

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1、国内图书分类号:O213.2国际图书分类号:519.2密级：公开西南交通大学研究生学位论文LM型踏面轮缘厚度连续化与踏面磨耗仿真研究年级2015级姓名石玉红申请学位级别理学硕士专业统计学指导老师何平教授二零一八年五月ClassifiedIndex:O175.29U.D.C:517.5SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisCONTINUITYOFLMTYPETREADFLANGETHICKNESSANDRESEARCHONSIMULATIONOFTREADWEARGrade:2015Candidate:Shiyuho

2、ngAcademicDegreeAppliedfor:MasterofScienceSpeciality:StatisticsSupervisor:Prof.HePingMay,2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要本文针对高速列车车轮镟修的实际问题做了以下工作：2003年《中国铁标》中只有4种轮缘厚度的LM型车轮踏面外形，远不能满足车轮镟修恢复后的可适用车轮踏面外形。本文在符合《中国铁标》技术要求的前提下，实现了生成规定范围内任意轮缘厚度的车轮踏面外形。以轮轨接触几何分析与磨损机理为基础，对仿真磨耗参数中的车轮偏移量和变形区域面积进行初步估计，结合磨耗机

3、理，建立车轮踏面磨耗仿真模型，并给出轮轨磨耗后的踏面曲线外形。针对磨耗后的踏面曲线，恢复不同轮缘厚度的踏面外形，研究最佳轮径镟修量的确定方法。为了实现上述理论与方法，利用VB.NET，自主开发专业软件。该软件可生成规定范围内任意指定轮缘厚度的车轮踏面曲线及其相关曲线参数；并结合车轮踏面磨耗模型，可生成不同轮缘厚度的车轮踏面经过不同运行里程仿真磨耗后的踏面曲线和踏面磨耗量的分布；针对磨耗曲线，可给出恢复不同轮缘厚度的踏面外形所需的最佳轮径镟修量及镟修效果指标。利用专业软件对不同轮缘厚度的车轮踏面在不同运行里程中进行仿真磨耗试验。固定拟仿真里程进行仿真试验，对不同轮缘厚

4、度的车轮轮缘踏面进行仿真磨耗，并进行镟修优化设计等一系列软件模块分析，分析车轮轮缘厚度磨耗量、轮径磨耗量、恢复轮缘厚度到设定标准需镟修的轮径量以及一周期轮径总损耗量随着原轮缘厚度变化的趋势，大体都随着原轮缘厚度的增加呈上升趋势。固定轮缘厚度进行仿真试验，对两种固定轮缘厚度的车轮踏面进行不同运行里程仿真磨耗，并进行镟修优化设计等一系列软件模块分析，分析车轮轮缘厚度磨耗量和轮径磨耗量随着拟仿真里程变化的趋势，大体都随着拟仿真里程的增加呈上升趋势。不定轮缘厚度、不定拟仿真里程进行仿真试验，对不同轮缘厚度的车轮踏面分别进行不同运行里程仿真磨耗，并进行镟修优化设计等一系列软件

5、模块分析，分析一周期轮径总损耗量随着轮缘厚度和拟仿真里程变化的趋势，大体都随着原轮缘厚度和拟仿真里程的增加呈上升趋势。关键词：LM型踏面；连续化轮缘厚度；磨耗仿真；镟修优化；仿真软件；西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractInthispaper,thefollowingworkisdoneforthepracticalproblemsofhigh-speedtrainwheelrepair.TheshapeofLMwheeltreadwithonly4flangethicknessinthe2003editionofChinaRailwayStand

6、ard,itisfarfromenoughtomeetthewheelprofileafterwheelrepair.ThisarticleisinlinewiththetechnicalrequirementsofChinaRailwayStandard,thewheeltreadprofileofanyflangethicknessinthespecifiedrangeisachieved.Basedonwheelrailcontactgeometryanalysisandwearmechanism,preliminarilyestimatedthewheelo

7、ffsetandtheareaofthedeformationarea,andestablishedsimulationmodelofwheeltreadwear.Thetreadcurveequationofwheelrailwearaftersimulationisgiven.Fortheworntreadcurve,recoveringthetreadshapewithdifferentflangethickness,themethodofdeterminingtheoptimalrepairquantityofwheeldiameterisstudied