沥青路面磨耗指数与抗滑性能指数相关性研究

文中通过探究磨耗指数PWI和抗滑性能指数SRI间的内在联系,尝试用PWI代替SRI进行评价.使用洛杉矶磨耗仪制备不同磨耗程度的粗集料,并按照不同级配成型试件,测量各试件的构造深度和摆值,并计算其PWI与SRI.通过研究集料的磨耗程度与PWI及SRI的相关性进而分析PWI与SRI间的关系.结果表明:①随着粗集料磨耗程度的增加,PWI和SRI相应减小;②随着沥青混合料中粗集料含量增加,PWI相应增大,SRI相应减小;③PWI和SRI间存在较好的指数关系,拟合优度R 2在0.93以上,说明在计算PQI时可以用PWI替代常用的SRI.

轮轨磨耗指数的分析

对主要磨耗指数模型进行了评述和实例计算。

轮轨润滑对高速道岔曲尖轨磨耗的影响研究

研究目的:为研究轮轨摩擦系数匹配对曲尖轨磨耗的影响,本文以18号高速道岔为例,结合车辆-道岔耦合动力学仿真计算,研究不同轮轨摩擦系数匹配下,车辆通过转辙器部分时的系统动力响应和轮轨磨耗特性,以期在保证车辆安全通过道岔的前提下,为降低曲尖轨磨耗、延长曲尖轨使用寿命,提供合理的轮轨摩擦控制方案。研究结论:(1)轮轨摩擦控制能有效减缓曲尖轨磨耗,两侧轮轨摩擦系数由0.4降低到0.1~0.25,则钢轨侧磨将减小45%~76%;(2)相比于单侧轮轨润滑,双侧轮轨润滑下,曲尖轨侧磨降低可达40%;(3)轮轨摩擦控制对行车舒适性几乎没有影响,但当轮轨摩擦系数较低时,脱轨系数为0.65,接近安全限值0.8;(4)建议对服役道岔转辙器部分两侧钢轨进行润滑,保证基本轨侧摩擦系数不大于尖轨侧,以减缓曲尖轨磨耗,延长曲尖轨使用寿命。

牙列缺损的功能分类与牙齿磨耗相关性的临床调查研究

目的:调查研究牙齿磨耗与牙列缺损的关系及牙齿磨耗的影响因素,为牙齿磨耗的预防与治疗提供依据。方法:通过问卷调查和临床检查收集数据,结合牙科功能等级分类系统,采用Smith和Knight牙齿磨耗指数TWI对257名修复患者5 930个牙的磨耗程度进行检查,通过多元线性回归分析及t检验分析牙齿磨耗与牙列缺损之间的关系,以揭示影响牙齿磨耗的相关因素。结果:经多元线性回归分析,在上下颌有≥10个牙的牙列中,前牙、前磨牙功能面磨耗程度显著低于上下颌<10个牙的牙列(P<0.05,B<0),磨牙的功能面磨耗无显著差异;在双侧磨牙区至少有1个咬合对数的牙列中,前磨牙功能面磨耗显著低于双侧磨牙区无咬合对数的牙列(P<0.05,B<0)。t检验结果显示,男性患者磨牙功能面磨耗的均数显著高于女性(P<0.05),而前牙与前磨牙功能面磨耗的均数比较无显著性差异(P>0.05)。结论:牙齿磨耗与口内余留牙数目及咬合对数密切相关,男性牙齿磨耗比女性严重。

车轮踏面异常磨耗对轮轨关系影响分析

利用多体动力学分析软件SIMPACK建立了地铁车辆动力学分析模型,选取异常磨耗后的几种典型钢轨型面,通过考虑轨道表面不平顺和轮轨蠕滑等非线性因素,研究了车轮踏面异常磨耗对轮轨接触行为和动力学行为的影响。结果表明:车轮踏面异常磨耗影响轮轨接触点的分布,从而进一步影响车辆的动力学性能;轻微磨耗后的踏面轮轨型面匹配较好,轮轨动力学行为相比原始轮轨型面有所改善;车轮踏面异常磨耗后的车辆动力学性能大大降低,尤其是在通过小半径曲线时,车辆动力学性能较差;车轮踏面2沟槽磨耗对车辆动力学行为影响明显大于1沟槽磨耗的车轮踏面。

地铁小半径曲线钢轨磨耗影响因素研究

地铁线路中普遍存在半径小于600 m的曲线,小半径曲线钢轨磨耗严重,不仅影响运行安全,而且增大养护维修工作量和运营成本。为改善地铁小半径曲线钢轨磨耗,应用多体动力学软件Simpack建立地铁B型车拖车的动力学仿真模型,分析曲线半径、超高、轨底坡和轨距对钢轨磨耗的影响。研究结果表明:适当增大曲线半径、设置一定的欠超高、内外轨轨底坡分别设置为1/20和1/40以及适当的轨距正偏差,均能在一定程度上减缓地铁小半径曲线钢轨磨耗,可使得钢轨磨耗降低20%~40%,延长钢轨使用寿命,降低养护维修成本,提高经济效益。

动车所小半径曲线钢轨磨耗及减磨措施研究

为分析曲线半径、轨距加宽和轮轨摩擦系数对钢轨磨耗的影响,在某动车所的环Ⅰ线(半径275m)和环Ⅱ线(半径280m)开展了为期一年半的钢轨磨耗跟踪实验,并建立CRH5型动车组的动力学仿真模型。研究结果表明:(1)环Ⅰ线钢轨侧磨严重且磨耗不均匀,钢轨使用寿命约一年半;(2)适当增大曲线半径可显著减小钢轨侧磨,半径300m曲线的钢轨侧磨较半径250m曲线钢轨侧磨减小约65%;(3)动车组在动车所内一般空载且运行速度较低,适当增大轨距可以减小钢轨侧磨;(4)采取轨侧润滑措施可使钢轨侧磨减小40%~70%,提升小半径曲线钢轨使用寿命。

不同车轮磨耗型面的轮轨摩擦系数优化

为了分析地铁复杂曲线线路的轮轨摩擦控制技术,跟踪获取了0、5万、8万、14万km运行里程下的不同车轮磨耗型面,运用多体动力学软件建立基于S型曲线线路的地铁车辆动力学模型,分别以脱轨系数和磨耗指数作为车辆曲线通过性和轮轨磨耗评价指标,分析了轮轨摩擦系数为0.10~0.40时对脱轨系数和磨耗指数的影响规律,研究不同车轮磨耗型面对应的最佳摩擦系数范围。结果表明:随着运行里程的增加,不同车轮磨耗型面对应的最佳摩擦系数范围不同,呈先减小后增大的趋势。该研究为地铁轮轨润滑提供了理论基础。

口腔修复患者牙齿磨耗与牙列缺损状况的调查分析

目的:调查分析口腔修复患者牙齿磨耗与牙列缺损状况的关系。方法:对收治的102例口腔修复患者进行问卷调查与临床资料收集,结合牙科功能等级分类系统,分析牙齿磨耗与牙列缺损状况的关系。结果:男性患者与女性患者全口牙与磨牙功能面磨耗均数对比,差异显著(均P<0.05);上下颌≥10颗牙的牙列与<10颗牙的牙列,在全口牙、前牙、前磨牙等功能面磨耗程度对比,差异均具有统计学意义(均P<0.05),且双侧磨牙≥1个咬合对数牙列的前磨牙等功能面磨耗程度,与无咬合对数相比,差异显著(P<0.05)。结论:口腔修复患者的牙齿磨耗程度与性别、上下颌剩余牙齿数量以及双侧磨牙咬合对数有关,值得进一步探究。

防滑控制参数对高速车辆车轮磨耗的影响

结合车辆系统动力学模型,建立考虑制动缸压力非线性特性的高速车辆制动防滑控制模型,研究制动过程中防滑参数对车轮磨耗的影响。研究结果表明:在低黏着条件下紧急制动,减速度法与蠕滑率法共同防滑时,车轮磨耗会随着速度的较小逐渐增大,随着蠕滑率阈值的增大先增大后保持不变,并且磨耗不变时所对应的蠕滑率阈值随着速度的减小而增大。建议在车轮磨耗保持不变后蠕滑率阈值可采用其他方式进行优化设计。

炭黑对NR硫化橡胶磨耗的某些影响

对炭黑填充的NR硫化橡胶进行了试验和评价。在橡胶配料中,适当选择炭黑的类型或者其他橡胶添加剂,如硫化剂和适度的填充油,可使磨耗性能明显改善。我们发现,炭黑的基本性质,特别是由结构和炭黑聚结粒大小综合效应所测定的聚合物/炭黑界面作用,看来要影响磨耗性能,后者和橡胶的撕裂强度有关。由显微镜暗场检验的磨面说明磨损表面随炭黑的类型和交联程度而改变。

不同硫化体系半钢子午线轮胎胎面胶磨耗性能的研究

主要围绕不同硬度胎面胶在不同测试条件设置下,采用DIN磨耗设备所得出的磨耗结果展开讨论。结果表明:硫磺与促进剂CZ配合的硫化体系,可以更有效提高大分子交联网络的密度,随交联密度增加,硫化胶拉伸强度及硬度有所提高,但存在一个最佳值,而最佳值与硫磺和促进剂的用量有关;胶料在相对硬(邵尔A)的情况下,显示出更优异的磨耗性能;此外在采用10 N加载负荷下,样品出头3 mm的测试条件能更好的模拟出胎面胶在实际使用时状况。

轮轨黏着状态对曲线区段轮轨动态相互作用的影响

基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立了考虑不同轮轨黏着状态的地铁车辆-轨道耦合动力学模型,分析了轮轨界面黏着状态和曲线半径对轮轨系统动态相互作用的影响。结果表明:车辆通过曲线区段时,轮轨界面黏着状态对轮对运动姿态和轮轨系统动态相互作用的影响显著;轮轨界面存在低黏着接触状态会削弱轮对导向能力,致使脱轨系数增大,尤其当外侧轮轨界面存在低黏着接触状态时影响更大;通过润滑适当减小内侧轮轨摩擦因数,同时保持较大外侧轮轨摩擦因数可有效减小脱轨系数,提高车辆横向运行安全性;内外侧轮轨磨耗指数主要由所在侧轮轨黏着状态决定,且随曲线半径增大而减小。

客车车轮型面的多目标优化设计模型研究

分别以与轮轨磨耗指数、临界速度和轮轨横向力相关的3个函数为目标函数,以圆弧型车轮型面的圆弧半径和圆心坐标为设计变量,以Nadal脱轨系数最大值不超过GB 5599—85标准规定的1.0、轮轨最大接触应力不超过车轮材料剪切强度3倍和车轮滚动接触疲劳因子小于0的要求为约束条件,给出了铁路客车车轮型面的多目标优化模型。以欧洲ERRI 200 km.h-1标准客车为例,利用铁道车辆动力学仿真软件ADAMS.2005/Rail建立铁路客车动力学模型,并用给出的型面优化模型对其LMa车轮型面进行多目标优化设计,结果表明,踏面型面优化后的车辆临界速度提高约50%,车辆通过曲线时的轮轨磨耗指数下降约12%。

基于轮轨动力学的道岔尖轨切削方式选型研究

为给不同号码道岔选取合适的尖轨切削方式,以获得较好的行车性能和钢轨磨耗性能,基于轮轨系统动力学建立车辆-转辙器动力耦合模型,分别以18号和42号道岔转辙器为例分析5种尖轨切削方式下轮轨系统的动力响应及钢轨磨耗情况,对影响磨耗指数的相关因素进行计算。结果表明:从动力学角度对各种尖轨切削方式进行评判,可以为尖轨选型提供准确合理的指导;号码较小的18号道岔选择切线型及半切线型尖轨时使用性能较优,钢轨磨耗程度低,相离半切线型尖轨粗壮度大,也可作为主要线型之一;号码较大的42号道岔以半切线型尖轨适用性较强;计算运营中道岔转辙器动力性能时需考虑几何不平顺等因素的影响。

一系悬挂对重载货车运行影响研究

传统三大件转向架没有一系悬挂,货车运行中,短波轨道不平顺作用下轮轨中低频响应对于货车的影响较为明显。部分重载货车采用橡胶垫作为一系悬挂,降低运行时轮轨相互作用对于货车动力学性能的影响。本文以一种澳大利亚铁路重载货物运输中大量采用的30t轴重三大件转向架货车作为研究对象,参考澳大利亚铁路行业安全标准,采用多体动力学仿真分析方法,建立货车完整动力学模型,比较分析四种一系悬挂下,货车在不同线路、不同速度、不同轮轨接触条件下的磨耗指数、脱轨系数与P2力,据此分析橡胶垫垂向刚度对于货车动力学性能的影响。研究结果表明:一系橡胶垫可以有效降低干燥轮轨接触状态下货车车轮的磨耗指数与P2力,但会造成轮轨润滑状态下货车车轮的磨耗指数与P2力的增大,一系橡胶垫对于货车脱轨系数影响并不明显。

轨下支承刚度对弹性支承块式无砟轨道行车安全性影响研究

为探究弹性支承块式无砟轨道在重载铁路中的适用性,以蒙华铁路隧道应用的弹性支承块式无砟轨道为例,开展重载列车作用下轨下支承刚度对弹性支承块式无砟轨道轨道行车安全性影响研究,以期为大轴重下无砟轨道结构选型及设计提供参考意见。通过建立重载列车—弹性支承块式无砟轨道结构动力学精细化耦合模型,设置不同轨下竖向刚度与轨下横向刚度工况,分析重载列车轮轨竖向力、轮轨横向力、脱轨系数、轮重减载率以及磨耗指数等行车安全性指标变化,并提出合理的轨下支承刚度取值范围。研究结果表明:轨下支承刚度变化主要影响车轮与钢轨间的接触状态,从而影响轮轨接触斑区域及该区域内局部应力状态。随着通行总重量增加,轨下竖向刚度会逐渐增加,因此轨下支承刚度应确保在较低范围内变化。对轨下支承刚度进行合理设置可以改善轮轨接触界面状态,还能够改善轮轨作用力分布,降低钢轨磨耗指数,增加重载铁路钢轨使用寿命。根据列车运行安全性指标变化情况考虑,轨下竖向支承刚度取120~160 kN/mm较为适宜,轨下横向支承刚度取160~200 kN/mm较为适宜,以保证重载铁路钢轨的合理使用寿命及降低换轨周期。

动车组运营下轨道参数对小半径曲线钢轨侧磨的影响

为减缓动车组运营下小半径曲线外股钢轨侧磨,延长钢轨使用寿命,利用SIMPACK软件建立了小半径曲线轮轨磨耗仿真模型。仿真分析了超高、轨距、钢轨表面摩擦系数及轨底坡对动车组通过时小半径曲线外轨所受横向力、导向轮冲角及轮轨磨耗指数的影响规律。研究结果表明:钢轨表面摩擦系数及轨底坡对小半径曲线外轨侧磨影响较大,适当降低钢轨表面摩擦系数可以较大程度上降低曲线外轨所受横向力及磨耗指数;调整外轨轨底坡至1∶20,内轨轨底坡至0,对曲线外轨所受横向力及导向轮冲角影响较小;但对轮轨磨耗指数影响较大,有利于减小曲线外轨侧磨。根据研究结果,针对某动车所小半径曲线制定了减磨方法;并对改造后曲线进行了轮轨力测试和钢轨廓形测试。测试结果表明,减磨方法效果明显,可延长曲线外轨服役寿命3倍以上。

机车轮对轮缘偏磨分析研究

针对SS7A、SS7C机车在运用中出现轮缘偏磨较为严重,使其使用寿命大大降低这一技术难题,运用VPD技术CAE对SS7A机车进行了轮缘偏磨多因素分析研究,通过分析找出了影响因素关键所在,继之根据影响因素的大小,制定了实施措施。通过应用考核验证了方案的可行性,为解决轮缘偏磨提供了依据。

钕系顺丁橡胶在9.00-20轮胎中的应用

介绍了在轮胎胎面胶料中并用５０份ＢＲ９１００（钕系顺丁橡胶）和在轮胎帘布层胶料中并用１０份ＢＲ９１００的应用研究工作。结果表明：轮胎胎面混炼胶填充系数由原１０６７提高到１１３１加工性能好，试制的９００－２０轮胎平均磨耗指数比并用５０份ＢＲ９０００（镍系顺丁橡胶）的对比胎提高１６９％