三维非赫兹滚动接触理论在轮轨滚动接触中的应用——TPLR 的编制及应用

应用Ｋａｌｋｅｒ的三维弹性体非赫弱滚动接触理论，将运动于直线轨道上的单轮对蠕滑率／力关系，建立在ＴＰＬＲ（非赫兹轮轨蠕滑力数表）中。分析了不同正压力所对应的蠕滑力值以及用表中的数值修正的蠕滑力值的精度。

不同车轮踏面与高速60N钢轨道岔静态接触特性研究

为研究不同车轮踏面与高速60N钢轨道岔断面的静态接触特性,针对我国高速动车组常用的LMA,S1002CN和XP55这3种车轮踏面,选择顶宽35 mm曲尖轨所在的60N钢轨道岔断面,根据MATLAB编写迹线法程序以及通过Kalker非赫兹滚动接触CONTACT软件,分别计算轮轨静态接触时的接触几何参数与接触力学参数,以此分析轮轨的匹配性能,同时探讨不同轨道参数对接触几何的影响。研究结果表明:当LMA踏面与该60N钢轨道岔断面接触时,其匹配性能最好,能够有效延长基本轨的承载效应,减缓尖轨的疲劳损伤;S1002CN踏面的匹配性能次之,其接触状态随轮对向曲线外侧的偏移而逐渐改善,具有较强的侧向过岔能力;XP55踏面的匹配性能在三者中最差,其廓形需要优化,以此提高轮轨匹配性能,减少接触应力的集中;适当增大轨距与轨底坡、减小轮背内侧距有利于改善轮轨接触状态,以提高轮轨匹配性能。

复杂轮轨摩擦条件下驱动方式对地铁轮轨动态相互作用影响研究

旋转电机驱动和直线电机驱动是地铁列车最常采用的两种驱动方式。基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立考虑旋转电机和直线电机两种驱动方式的地铁车辆-轨道三维耦合动力学模型;同时为精确反映轮轨系统动力学相互作用,在这两种模型中建立考虑轮轨空间运动的轮轨非赫兹滚动接触模型。利用所建立的动力学数值模型,系统地对比分析牵引工况下复杂轮轨界面摩擦条件对这两种地铁车辆轮轨系统动态相互作用的影响。结果表明:牵引载荷对旋转电机地铁车辆切向相互作用影响显著,但对直线电机地铁车辆切向相互作用影响很小;在低黏着接触条件下,旋转电机地铁车辆防滑控制器会被触发,此时轮轨接触表现为全滑动状态,而直线电机地铁车辆的轮轨接触则表现为局部滑动状态;在复杂轮轨摩擦条件和牵引工况下,旋转电机地铁车轮踏面磨耗量明显高于直线电机地铁的车轮踏面磨耗量。