基于黏滑扭振的地铁小半径曲线钢轨波磨形成机理

为明确地铁小半径曲线上钢轨波磨形成机理,基于实测数据,获得了波磨的主要特征波长;然后,利用车辆-轨道刚柔耦合模型和多轮对-轨道三维有限元模型,分析了车辆/轮对通过曲线时轮轨黏滑扭振特性与波磨的关系,并对波磨成因进行了解释;最后,进一步探究了轮轨黏滑扭振的形成机制.现场调研显示,内轨轨面波磨较为严重,且波磨主要特征波长为40 mm;外轨存在侧面波磨,整体相对轻微.数值计算结果表明,导向轮对内轮-内轨的横向黏滑扭振促使了内轨波磨的形成,从动轮对外轮-外轨也有发生横向黏滑扭振的可能性,但是强度较弱且概率较低.超高状态影响着曲线轨道轮轨黏滑负斜率的形成机制,从而决定了波磨的发生概率,因此适当提高轨道超高可有效减缓小半径曲线上的内轨波磨.