钢轨打磨对地铁车辆动力学性能的影响

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1、钢轨打磨对地铁车辆动力学性能的影响Theinfluenceofrailgrindingondynamicperformanceofsubwayvehicle张训全大连交通大学DAMANJIAOTONGUNIVERSITY分类号：______________U211.5______________学校代号：10150UDC：________________密级：_____________学号：20122096硕士学位论文钢轨打磨对地铁车辆动力学性能的影响Theinfluenceofrailgrindingondynamicperformanceofsubwayvehicle

2、学生姓名：__________张训全导师及职称：张军教授学科门类：___________工学专业名称：________车辆工程研究方向：轮轨关系申请学位级别：___________硕士论文答辩日期：2015年6月7日学位授予单位：大连交通大学大连交通大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢及参考文献的地方外，论文中不包含他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得大连交通大学或其他翁育相j构的学作或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了

3、明确的说明并表示谢意。.本人完全意识到本声明的法律效力，申请学位论文与资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任。学位论文作者签名：张如丨全曰期：2W碑&月了曰大连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大连交诵大学有关保栌知识产妨乃保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属j连交通大学，本人保证毕业离校后，发表或使用论文工■作成果时署名_单位仍然为大连交通大学。学校有权保留并向国家有关部n或机构送交论文的复印件及其电子文档，允许论文被查阅和借阅。本人授权_大连交通大学可以将本学位论玄的仝部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《

4、中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行信息服务，也可以采用影印、缩句或扫描等复制手段保存或汇编本学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）学位论文作者签名：张准曰期：2叫年6月亍曰摘要钢轨是轨道结构中最重要的组成部件，它直接与机车车辆车轮接触，承受上部传来的轮轨载荷，此外钢轨还受到温度载荷等，实际受力情况十分复杂。钢轨在长期的负荷下，钢轨会出现各种各样的伤损。随着我国铁路里程日益增加，对钢轨的养护作业提出了更高的要求。对钢轨进行合理的打磨不仅可以修复钢轨型面还可以改善车辆的动力学性能。本文针对沈阳地铁某段线路打磨作业现场对打磨前后的钢轨

5、型面进行了现场实际测试，并结合搜集到的我国关于打磨车作业标准中钢轨打磨后最终型面的规定，通过对打磨前后、打磨作业不同阶段和两种打磨方案打磨后钢轨型面进行对比分析。分析结果表明：打磨后的钢轨和标准车轮匹配时可以使轮轨接触光带更均匀，接触区面积更大，从而减小了轮轨间接触应力。运用多体动力学软件SIMPACK，结合现场测试的打磨前后钢轨型面数据和国家标准中关于打磨作业钢轨型面的要求，建立了打磨前后的车辆/轨道动力学模型，分别对比计算并分析了打磨前后车辆在直线和曲线钢轨上的脱轨系数、稳定性指标和轮轨间横向作用力指标。结果表明：钢轨打磨可以降低车辆的脱轨系数和横向力指标，改善车辆平

6、稳性，但是对变化幅度很小。对不同打磨方案打磨前后车轮的磨耗功率进行计算，并结合计算结果进行对比分析。结果表明：磨耗功率最大的工况出现在标准60kg/m钢轨和标准LM踏面匹配时的工况，磨耗功率最小的工况出现在磨耗后且未经过打磨的钢轨工况。两种打磨方案打磨后车轮磨耗功率的最大值都在标准轮轨匹配时和磨耗后钢轨匹配时的磨耗功率之间。可以证明：通过对钢轨的打磨可以降低轮轨间磨耗，改善轮轨间受力条件，控制钢轨的接触疲劳，以此来延长轮轨的使用寿命。通过对标准轮钢轨、磨耗后钢轨及两种不同打磨方案打磨后轮对横移量的计算，并结合轮对滚动圆半径差随着轮对横移量变化曲线综合分析可知：磨耗后钢轨保

7、证轮对横移量在合理的范围内时，不能为轮对提供一个合理的滚动圆半径差。打磨后轮对横移量略有增大，但可以为轮对提供和标准轮轨接近的滚动圆半径差，减小了因磨耗后钢轨滚动圆半径差突然增大而引起的轮轨间剧烈磨耗。关键词：钢轨打磨；车辆动力学；钢轨型面；磨耗I大连交通大学工学硕士学位论文AbstractRailisthemostimportantcomponentoftrackstructure.Itdirectlycontactswiththewheelsofrollingstock,andhastobearthewheel-raill