重载列车轮对过盈配合面应力分布特性研究

重载列车运行过程中,轮对过盈配合面应力分布不均匀且呈周期性变化,直接影响轮对过盈配合面的微动磨损以及微动疲劳寿命。首先利用有限元软件ABAQUS建立了轮对模型,模拟不同工况下轮对在轨道上运动一周的过程。利用Matlab软件提取模拟结果中相应数据,分析了在不同过盈量、轴重以及角加速度情况下轮对以及各应力分量轴向和周向分布的影响规律,得到以下结论:重载列车运行过程中,轮对过盈配合面外端应力比内端应力大100 MPA左右。过盈配合面径向应力、切向应力比轴向应力大5倍左右,轴向应力仅为径向应力、轴向应力的1/3左右;过盈量与轴重对轮对过盈配合面切向应力影响比较显著,外侧与内侧切向应力差值最大可达到150 MPa。

重载列车加速运行中轮对过盈面的微动滑移

高速重载列车加速运行条件下,轮毂与车轴过盈配合面会发生周期性微动滑移导致过盈配合面产生微动损伤,给行车安全带来非常大的安全隐患,而轮对在不同运行状态下的过盈配合面不同位置处微动损伤与过盈配合面微动滑移分布特性有直接相关。基于高速重载列车设备参数和运行条件,通过有限元软件Abaqus建立了有限元模型,模拟得到了不同运行条件下轮毂内孔与车轴的轮座过盈配合面的轴向和周向微动滑移分布规律,考虑不同工况如:过盈量、角加速度和轴重对轮对的过盈配合面微动滑移特性的影响,在此基础上提取仿真结果利用Matalab软件得到了过盈配合面的微动滑移速度分布,对后续研究进一步分析过盈配合面微动损伤有重要的意义。