新型地铁无波磨车轮的疲劳强度分析

地铁轮对作为列车运行过程中承载的关键部件,其疲劳性能直接关系到列车的运行安全。以一种新型的地铁无波磨车轮为研究对象,基于国际铁路联盟UIC 510-5标准,建立车轮的有限元模型,通过ABAQUS分析轮对在直道、弯道和道岔3种工况下的应力分布,并分析轮对的静强度与疲劳强度。基于SIMPACK计算出列车在运行中车轮的载荷时间历程曲线,在ABAQUS软件中建立轮对-轨道系统模型,利用疲劳分析软件FE-SAFE计算车轮的疲劳寿命。结果表明:车轮的最大静强度为145 MPa,小于材料的屈服极限355 MPa,表明车轮静强度满足要求;车轮的平均应力-应力幅值点在Haigh-Goodman曲线包络范围内,表明车轮的疲劳强度满足要求;车轮的疲劳寿命为682万km,大于车轮镟修寿命141万km,表明车轮满足疲劳寿命设计要求。