高速道岔曲尖轨磨耗仿真分析研究

《高速道岔曲尖轨磨耗仿真分析研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据ClassifiedIndex：U213．6U．D．C：625；629SouthwestJiaotongUniversityDoctorDegreeDissertationI1燃必IL)哩垦1昼97垦一，RESEARCHONSIMULATIONOFCURVEDSWITCHRAILWEARINHIGH—SPEEDTURNOUTGrade：2011Candidate：XuJingmangAcademicDegreeAppliedfor：DoctorDegreeSpeciality：RoadandR

2、ailwayEngineeringSupervisor：Prof．WangPingMay．2015万方数据西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保毫彩使用本授权书。(请在以上方框内打“、／

3、”)学位论文作者签名：锄吃日戴：化《{tr。以r>Z午f7艺心珈名签：师期老日导指万方数据西南交通大学博士学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下：1．系统地研究了道岔区轮轨滚动接触行为，结合区间线路轮轨滚动接触的经典理论，编制了道岔区轮轨

4、滚动接触计算子程序，基于该程序分别研究了道岔区法向和切向接触行为。(体现在论文第二章)2．建立了车辆一道岔耦合振动分析模型，将半Hertz接触理论应用于道岔区轮轨接触力的耦合求解，编制相应的计算仿真程序。(体现在论文第三章)在此基础上分析了道岔钢轨典型磨耗型式对系统耦合振动特性的影响，并给出了部分道岔伤损的更换建议。(体现在论文第六章)3．基于车辆．道岔耦合动力学和正交表设计的Plackett．Burman无重复饱和析因设计方法分析系统因子对轮轨磨耗的影响，结合图形分析法和数值分析法筛选道岔区钢轨磨耗

5、的关键动力学参数。(体现在论文第四章)4．系统分析车辆．道岔耦合动力学、轮轨滚动接触理论及钢轨材料磨耗模型等理论的基础上，编制了道岔钢轨磨耗仿真分析程序，计算了不同通过总重情况下道岔钢轨廓型改变情况，并且分析了系统参数对道岔钢轨磨耗的影响。(体现在论文第五章)学位论文作者虢帮岂日期：秒，j’。，．谚万方数据西南交通大学博士研究生学位论文第1页摘要道岔运营中钢轨磨耗的控制是自身使用寿命和过岔行车品质的关键影响因素之一，本文在总结国内外已有相关研究的基础上，对道岔钢轨磨耗伤损机理及其对车辆过岔平稳性及安全

6、性的影响作了深入的研究，本文的主要研究内容如下：1．道岔区轮轨滚动接触行为研究基于区间线路典型的滚动接触理论，对道岔区轮轨滚动接触行为进行研究，以LMA型车轮踏面分别与标准及磨耗后道岔钢轨型面接触为例，对比分析了Hertz接触理论、半Hertz接触理论、Kalker三维非赫兹接触理论及有限元接触理论等在道岔区轮轨法向接触行为的应用，包括接触斑个数、形状、面积及最大接触应力等计算结果；同时，对比分析了Shen．Hedrick．Elkins理论、简化理论、Kalker三维非Hertz接触理论及半Hertz

7、接触理论等在道岔区轮轨切向接触行为的求解，包括蠕滑力、粘滑区分布、滑动区面积及计算效率等，在此基础上，编制用于道岔区轮轨滚动接触行为求解的子程序，为车轮．道岔耦合动力学及道岔钢轨磨耗仿真分析选取轮轨滚动接触理论提供理论支撑。2．车辆．道岔耦合振动模型的建立及方程求解建立了车辆．道岔耦合振动分析模型，用于进行道岔钢轨磨耗分析及研究道岔钢轨磨耗对系统耦合振动的影响。耦合模型由车辆子模型和道岔子模型组成，其中车辆模型由车体、构架及轮对等刚体和悬挂系统组成，其中车体与构架分别考虑沉浮、横移、点头、摇头及侧滚等

8、5个自由度，而轮对考虑沉浮、横移、摇头及侧滚等4个自由度，则共有31个自由度；道岔模型包含转辙器、辙又及连接部分等三个主要部件基础上，还考虑了项铁、问隔铁、限位器及转换锁闭结构等部件以及道岔钢轨的变截面特性及滑床台板、顶铁等的非线性支承；车辆子模型与道岔子模型之间通过轮轨接触模型进行耦合，根据哈密尔顿原理建立系统耦合振动方程，并编制了相应的求解程序。3．道岔区钢轨磨耗行为关键影响因素分析在分析轮轨磨耗相关试验及理论研究基础上，重点研究对轮轨磨耗行为影响显