轮对振动对产生钢轨异常波磨的影响

合集下载

轨道振动特性对高速铁路钢轨波磨的影响初探

轨道振动特性对高速铁路钢轨波磨的影响初探作者：柳贺来源：《科学与财富》2018年第15期摘要：高速铁路是铁路的一种，其突出优势是行进速度快，具备较强的运力，一些内部、外部因素会影响高速铁路钢轨性能，产生波磨。

基于此，本文选取我国某地高速铁路钢轨作为研究对象，了解其特点，并通过实验模拟了解轨道振动特性对高速铁路钢轨波磨的影响，再以此为基础，给出若干改进建议，以期通过分析明晰理论，为后续高速铁路钢轨相关工作的优化提供参考。

关键词：轨道振动；钢轨波磨；典型激励；钢轨共振前言：钢轨磨波是一种典型的钢轨损耗，一般指钢轨表面（主要是顶部）的波浪状磨损，其反应的破坏特点是抗压屈服。

我国是世界上铁路里程最长的国家之一，目前投入运营的铁路总里程在10万公里以上，高速铁路的建设近年来也得到了更加广泛的重视，由于部分高速铁路运输压力大，时常会出现钢轨磨波，对列车行驶安全带来一定的负面影响，也导致维护成本增加，加以分析十分必要。

1.分析对象1.1钢轨磨波的危害钢轨磨波的危害包括增加维护工作量、加快铁路老化速度、加快零件老化速度三个方面，如果长期得不到有效处理，也会影响铁路的安全性能。

由于钢轨磨波一经产生后，必然在后续使用过程中的导致较为明显的应力集中，这种应力集中会随着铁路公路压力的增加而增加，直到钢轨表面得到处理前，铁道的弹性、减震能力都会变差，目前我国高速铁路轨道磨波出现后会得到较为及时的处理。

减震能力和铁道弹性下降又会导致磨波低段的手里不均，使该段老化速度加快，并增加对连接部位零件的冲击，加速器损坏老化。

铁道部门需要投入更多精力和财力进行维护保养，工作压力、工作量都增加了。

1.2典型案例本次研究对象为我国某地一段高速铁路，投入使用2年零4个月，该段存在较为明显的钢轨磨波，共4处，本次研究选取其中两处。

其中1号钢轨磨段的显著波长为102-114mm，次显著波长为42-55mm，经实测两段钢轨通过频率分别为1060-1240Hz和480-760Hz；2号钢轨磨段的显著波长为114-121mm，次显著波长为46-58mm，经实测两段钢轨通过频率分别为1210-1280Hz和510-780Hz。

浅谈车辆轮对扣件刚度对钢轨波磨影响

浅谈车辆轮对扣件刚度对钢轨波磨影响摘要：本文主要基于轮轨摩擦耦合自激振动导致钢轨波磨的观点，建立轮轨系统有限元模型。

对地铁线路小半径曲线轨道钢轨波磨进行研究。

通过计算结果表明，在饱和蠕滑力作用下会产生钢轨波磨的趋势，扣件横向刚度和垂向刚度对自激振动的影响具有一定的差距，垂向刚度比较明显。

当垂向刚度约为20MN/mm 时，最容易发生钢轨波磨。

关键词：地铁车辆；钢轨波磨；扣件刚度；影响前言波磨的形成机理可以分为两大类，第一：由于钢轨表面的初始不平顺导致轮轨间瞬时动态接触特性的变化而产生；第二：由于轮轨间粘着滑现象引发的自激振动导致轮轨间摩擦功发生变化而产生。

磨擦严重的需要更换钢轮，成本很高。

下边建立小半径曲线轨道上更为准确的轮轨系统模型，采取方法对稳定性和动态特性进行分析，讨论扣件刚度对钢轨波磨的影响。

一、轮轨系统的磨擦自激振动模型（一）动车轮对---钢轨的接触模型现场调研发现，当地铁线路的曲线半径R≥650～800m时，很少发生钢轨波磨；当曲线半径R≤350 m时，产生波磨。

这是由于当轮对通过小半径曲线轨道时转向架导向轮对左右两轮与钢轨间的蠕滑力趋于饱和状态，在饱和蠕滑力作用下，轮轨系统容易发生摩擦自激振动，从而产生钢轨波磨。

因此，本文的主要研究对象为动车转向架前轮对一钢轨系统。

图1 小半径曲线轨道上动车轮对一钢轨的接触模型由图1可以发现，外侧车轮与高轨的接触点位于车轮轮缘与轨头侧面之间，接触角为δL内侧车轮与低轨的接触点则位于车轮踏面与轨头之问，接触角为δR。

通过Simpack模拟仿真可知，当车辆以70km/h的速度通过半径为300 m的曲线时，左侧轴箱的垂向和横向悬挂力分别为FSVL=42.7kN和几FSLL=6.4kN，右侧轴箱的垂向和横向悬挂力分别为FSVR=35.6kN和FSLR=6.3 kN．同时，通过试验验证及参考文献可以得到轨道的支撑刚度和阻尼，其具体参数设置如下：扣件的垂向和横向刚度分别设置为KRV=40.73 MN/m和KRL=8.79MN/m；垂向和横向阻尼分别设置为CRV=9898.70 N?s/m和CRL=1927.96N?s/m。

钢轨波磨产生的原因

钢轨波磨产生的原因
钢轨波磨是指钢轨在列车通过后在一段距离上出现的波状磨损现象。

其产生原因主要有以下几点：
1.列车的运行：列车在铁路上高速行驶时会产生振动和冲击力，这些力会作用于钢轨上，导致钢轨表面出现波状磨损。

2.轨道结构和几何：轨道不平整或者几何不良会加重列车通过
时产生的振动和冲击力，进而导致波磨的产生。

3.轮轨作用力：列车的车轮和钢轨之间存在着特定的作用关系，例如弯轨、弯径不匹配、轮对不正等，这些因素会引起轮轨作用力不均匀，产生波磨。

4.轨道维护不当：如果轨道的维护不及时或不当，则会加速钢
轨的磨损，容易产生波磨。

5.车轮磨损：车轮的磨损也会影响轮轨作用力，进而导致波磨
的产生。

总结起来，钢轨波磨的产生是由列车运行、轨道结构和几何、轮轨作用力、轨道维护以及车轮磨损等多种因素共同作用的结果。

小半径曲线钢轨磨耗分析及整治措施

小半径曲线钢轨磨耗分析及整治措施小半径曲线的换轨周期，主要由上股钢轨的侧面磨耗和波形磨耗来控制。

我国铁路行业小半径曲线上的钢轨有98％是由于侧面磨耗超限而报废的。

对于小半径曲线上的钢轨而言，轮轨的磨耗和损伤十分严重，具体表现在曲线上股钢轨侧磨加剧，导致几何形状发生改变，有效截面减小，影响运营安全。

因此，必须在钢轨磨损达到一定限度时就更换钢轨，以保证列车的运营安全。

严重的钢轨侧面磨耗减少了钢轨的强度，加剧了钢轨的伤损，缩短了钢轨的使用寿命，不仅浪费大量的资金，而且还干扰运营任务的完成。

因此，延长钢轨使用寿命对解决轨道交通因钢轨磨耗而出现报废的问题具有积极意义。

1 曲线钢轨磨损机理钢轨磨耗主要有垂直磨耗、侧面磨耗、鞍型磨耗和波形磨耗（简称波磨）等。

其中影响最大的是钢轨的侧面磨耗和波形磨耗，下面就这两种磨耗机理进行简单阐述。

波磨机理波形磨耗是指钢轨使用后钢轨顶面出现的波形不均匀磨耗。

按其波长分为短波（波纹形磨耗）和长波（波浪形磨耗）两种。

据研究，钢轨波形磨损形成的充要条件是轮轨接触点上的法向力和切向力联合作用结果，使旧钢轨轨头内产生2～7mm深的塑性区，并且在纵向负蠕滑率作用下，塑性区向上向前产生碾压变形基础单波，同时踏面经过不均匀磨耗和压宽，由单波发展成多波，从而导致波形磨损的发生和发展。

在轮轨系统中，影响钢轨波磨形成的因素很多，大致分为两类：一是轮对的扭转粘滑振动的强度，它决定了是否会形成钢轨波磨；二是在车辆运行条件下，钢轨波磨是否会进一步发展，是加速还是减缓波磨的发展，则取决于轨道弹性和阻尼、机车车辆及其走形部构造特性、曲线半径、轮轨间粘着系数及轮轨蠕滑力特性曲线、轨道不平顺等因素(见图1)。

图１波磨示意图侧磨机理钢轨侧磨发生在小半径曲线的外股钢轨上，是目前曲线上伤损的主要类型之一。

列车在曲线上运行时，轮轨的摩擦与滑动是造成外轨侧磨的根本原因。

当机车车辆在直线轨道上运行时，一般轮轨间仅为一点接触，但列车通过小半径曲线时，外轮缘与外轨的轨距线相互贴靠，产生两点接触现象，并在该点上产生钢轨对车轮的导向力。

地铁线路钢轨波磨对车辆振动特性的影响

地铁线路钢轨波磨对车辆振动特性的影响董勇，康彦兵，张华鹏，吴磊*（西南交通大学机械工程学院，四川成都 610031）摘要：某地铁线路运营过程中，在通过波磨区段时车辆振动水平加剧，从而导致车辆的轴箱盖螺栓、一系悬挂弹簧等部件频繁发生疲劳断裂。

为了研究钢轨波磨对车辆振动特性的影响，首先在车辆各主要部件上安装振动加速度传感器，然后在存在钢轨波磨的线路上开展车辆振动测试，根据获取的振动加速度数据来分析钢轨波磨、轨道结构及钢轨打磨前后条件下车辆轴箱、弹簧座、构架和车体地板的振动特性。

结果表明：钢轨波磨对车辆轴箱、弹簧座和构架的振动影响较大，但对车体地板的振动影响不明显。

轮轨系统振动在传递过程中，二系悬挂系统起到了较大的衰减振动能量的作用。

当打磨后的钢轨波磨依然存在但波深显著降低的前提下，车辆轴箱和构架的振动水平显著降低，车体地板振动水平无明显变化。

关键词：波磨；钢轨打磨；振动特性；地铁线路中图分类号：U270.1+1 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1006-0316.2021.10.004文章编号：1006-0316 (2021) 10-0022-08All Rights Reserved.Effect of Rail Corrugation in Metro Line on Vibration Characteristics of VehicleDONG Yong，KANG Yanbing，ZHANG Huapeng，WU Lei( School of Mechanical Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China ) Abstract：During the operation of a metro line, the vehicle vibration level increased when the vehicle passedthrough the corrugated section, which caused frequent fatigue fractures of vehicle components, such as axle boxcover bolts and primary suspension spring. In order to study the influence of rail corrugation on vehicle vibrationcharacteristics, we firstly installed vibration acceleration sensors on the main components of the vehicle, andthen conducted vehicle vibration tests on the rail corrugated line. Based on the vibration acceleration dataobtained, we analyzed rail corrugation and track structure and the vibration characteristics of the vehicle axlebox, spring seat, frame, and car body floor before and after rail grinding. The results show that rail corrugationhas a significant impact on the vibration of vehicle axle box, spring seat and frame, but the vibration on car bodyfloor is not obvious. During the transmission of the vibration of the wheel-rail system, the secondary suspensionsystem plays a great role in weakening the vibration energy. When the grinded rail corrugation still exists and thewave depth is significantly reduced, the vibration level of the vehicle axle box and frame is significantly reducedaccordingly, but there is no significant change in the vibration level of car body floor.Key words：rail corrugation；rail grinding；vibration characteristics；metro line———————————————收稿日期：2021-02-18基金项目：国家自然科学基金（51775454，51605395）；四川省科技计划（2020YJ0034，2020JDTD0012）随着城市轨道交通的不断发展，各城市的地铁线路不可避免地出现了不同程度的钢轨波磨。

浅析钢轨波形磨耗成因及防治

浅析钢轨波形磨耗成因及防治发表时间：2018-12-28T13:40:07.187Z 来源：《防护工程》2018年第24期作者：鲁笑琳[导读] 钢轨是铁路的重要组成部分，其质量将影响铁路工程的应用,不仅对铁路的寿命有直接影响，而且对铁路列车的安全产生影响。

本文就钢轨磨耗成因及预防措施进行了研究。

鲁笑琳中国铁路昆明局集团有限公司昆明南工务段云南昆明 650200摘要：钢轨是铁路的重要组成部分，其质量将影响铁路工程的应用,不仅对铁路的寿命有直接影响，而且对铁路列车的安全产生影响。

本文就钢轨磨耗成因及预防措施进行了研究。

关键词：钢轨波形磨耗；成因；影响因素；防治前言钢轨波形磨耗是线路上常见的钢轨病害之一。

钢轨波形磨耗会引起很高的轮轨相互作用力，加速机车车辆和轨道各组成部分的损坏，以至影响列车安全。

随着我国高速铁路的长期运营，钢轨波磨问题越来越受到重视。

1波磨的成因钢轨波形磨耗是指钢轨顶面纵向规律性的起伏不平的磨耗现象。

钢轨波形磨耗会增大轮轨振动和噪声，加大钢轨和轮对的荷载，能引起很大的轮轨附加动力，额外消耗牵引能源，加速轨面伤损和道床永久变形，增加维修养护费用，大大减小其使用寿命，甚至会影响行车安全。

钢轨波磨按波长分为波纹形和波浪形两种。

波纹形磨耗的波长为30-60mm，波幅为0.1-0.4mm，这种轨顶周期性不平顺，多发生在高速行车地段。

波浪形磨耗的波长为60-3000mm，波幅为2mm以下，主要发生在低速重载铁路上。

钢轨的波形磨耗主要发生在道岔区段钢轨、曲线地段钢轨、线路下沉地段的钢轨、难于经常维持道床捣固密实的钢轨、道床板结弹性差的钢轨以及轨道结构受约束较多较复杂的钢轨。

1.1曲线区段波形磨耗产生原因波形磨耗多出现在曲线地段，同时曲线半径越小，出现和发展的速率越快。

在曲线处轨道结构受到的作用力相对于直线路段是存在加成的，轮轨之间作用加大，波磨情况必然加剧。

轮对在曲线地段的振动表现为粘滑振动，在半径较小的曲线地段，轮轨间蠕滑力接近饱和，轮轨间磨耗功发生剧烈波动,造成钢轨的不均匀磨损或压溃。

钢轨波浪型磨耗概述

钢轨波型磨耗概述1．钢轨波形磨耗的产生机理钢轨波浪型磨耗(简为波磨)一般有三类：磨损性波磨、塑流性波磨和混合性波磨。

轨头有明显的波浪型磨损痕迹，钢轨上呈显可见的波谷与波峰，但无明显磨损凹陷，属于磨损性波磨，也是最常见的一种波浪型磨耗。

地铁中产生的主要就是这种磨损性波磨。

根据对波长特征的调查分析，认为磨损性波磨是由于轮对在通过曲线时，轮对扭曲共振导致交替的纵向力，从而在轮对与钢轨间发生纵向滑动而产生波磨。

这不仅与轮对的重力角刚度特性有关，而且与曲线曲率及轮轨黏着状态有直接关系，主要是轮轨之间的粘滑振动导致内轨顶面的波磨。

当车辆通过曲线半径较小的线路时，由于轮对冲角的改变，轮轨的纵向剪切力超过轮轨黏着极限，轮轨间发生纵向滑动，滑动处形成波谷；滑动后释放了积累的能量，使轮轨又处于黏着状态，轮轨磨损减轻，该处形成波峰。

这种粘滑振动不断重复，形成了钢轨表面的波磨。

2．粘滑振动与钢轨波形磨耗的关系若所有的车辆具有极好的一致性，且运行速度一致，则容易在所经过的曲线上，特别是在圆曲线上形成有规律的振动，这种振动往往使右侧轮子与内轨间发生大的滑动，当轮轨接触面的切向力足以破坏轨道顶面的金属材料时，或使其发生低周疲劳，则波磨就会产生。

因此，在一定外界条件共同作用下的粘滑振动是地铁曲线波形磨耗发生的重要原因。

任一个外界条件的消失，都能够使波磨消失。

3．波磨容易出现的位置大量计算分析表明，该粘滑振动的发生规律与现场出现的波磨发生规律相吻合，即这种振动容易出现在曲线内轨的圆曲线上，容易出现在曲线半径较小的区段，容易出现在轮轨粘着条件较好的地下洞内的轨道上，容易出现在轨道刚度较大的整体道床上。

4．钢轨波型磨耗的影响因素（影响粘滑振动的因素）（1）影响粘滑振动的首要因素是蠕滑率和蠕滑力之间的负梯度特性，对粘滑振动形成与否有着决定性作用。

（2）蠕滑力饱和后负斜率不同，可能产生轮对的粘滑振动的频率也不同。

蠕滑力饱和后如无下降，无论其他条件如何，均不会发生粘滑振动。

钢轨波形磨耗的影响因素及减缓措施

维普资讯
第３７卷
第５期
西
南
交
通
大
学
学
报
ＶＩ３Ｎ．ｏ．７ｏ５
２００２年１Ｏ月
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＴＯＵＨＷＥＴＪＡＯＮＧＵＮＩＳｔａｔＢａｅｎｔｅｆｒｔｎｔｅｒｆｒｉｃｒｕａｏｓ￣ｕｅｙｓｉ — ｔｋｖｂａｉｎｆｗｈｅ— ｓｒｃ：ｓｄｏｈｏｍａｉｏｙｏａｌｏｒｇｔｎａｓｄｂｌｓｃｉｒｔｓｏｅｌｏｈｉｐｉｏｓｔ，ａｍｐａｉｎｌｓｓａｄｓｍｍａｙａｅｍａｅｏｅｉｆｅｃｎａｔｒｆｃｒｕａｏｓｆｍｅｅｓｎｅｈｔａａｙｉｎｕｃｒｒｄｆｔｎｕｎｉｇｆｃｏｓｏｏｒｇｔｎｒｈｌｉｏｔｈａｐｃｏｒｃｏｄｔｎ，ｏｉｔｃｕｅ，ｏｔｃｅｏｍａｃｓｂｔｅｒｉｎｄｗｈｅ，ｎｄｓｅｔｆｔａｋｃｎｉｏｓｂｇｅｓｒｔｒｓｃｎａｔｐｒｒｎｅｅｗｅｎａｌｓｉｕｆａｅｌａｏｅａｉｎｃｎｉｏｓＮｉｅｋｎｓｏｅａｄｎａｕｅｏｏｒｇｔｎｅｓｇｅｔｄＳｍｅｏｅｅｐｒｔｏｄｔｎ．ｎｉｄｆｒｔｒｉｇｍｅｓｒｓｆｒｃｒｕａｉｓａｕｇｓ．ｏｆｔｓｏｉｏｒｅｈｍｅｓｒｓａｅｔｓｄｉｅｄｔｓ，ａｄｇｏｅｕｔａｅａｈｅｅ．Ｔｅｅｙｈｅｃｒｅｔｅｓｏｅａｕｅｒｅｔｎｆｌｅｔｎｏｄｒｓｌｒｃｉｖｄｅｉｓｓｈｉｂｔｏｒｃｎｓｆｔｈｆｒａｏｅｒｆｒｉｃｒｕａｉｎｎｅｅｅｔｅｅｓｏｅｒｔｒｉｇｍｅｓｒｓｐｏｏｅｎｔｉｏｍｔｎｔｏｏａｏｒｇｔｓａｄｔｆｃｖｎｓｆｔｅａｄｎａｕｅｒｐｓｄｉｓｉｈｙｌｏｈｉｈｈ

重载货车轮对弹性振动模态阶数对轮轨动态作用的影响

Dynamical Systems and Control 动力系统与控制, 2021, 10(2), 106-119Published Online April 2021 in Hans. /journal/dschttps:///10.12677/dsc.2021.102012重载货车轮对弹性振动模态阶数对轮轨动态作用的影响刘红军1，刘鹏飞2，高昊1，赵宇航1，郝凯11石家庄铁道大学，机械工程学院，河北石家庄2石家庄铁道大学，省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室，河北石家庄收稿日期：2021年3月20日；录用日期：2021年4月9日；发布日期：2021年4月16日摘要为了研究轮对弹性振动模态阶数对轮轨动态作用的影响，以国内某型30 t轴重重载货车为研究对象。

首先采用有限元方法建立不同模态的弹性轮对模型，在动力学软件中进一步集成为货车刚柔耦合动力学模型。

采用时域、频域以及统计最大值的方法对比分析，发现轮对一阶横弯和车轮伞形振动模态能缓和轮轨横、垂向力，与此同时一阶横、垂弯模态会产生较大的纵向蠕滑力。

最后分析了不同速度下各阶模态对动力学的影响。

当轮对的一阶扭转、横弯以及二阶垂弯模态被激发时，速度变化对轮轨蠕滑力影响较大。

对于轮轨横、垂向作用力，当轮对发生以一阶、二阶垂弯为主的振动时，速度对轮轨横向力的影响较为明显。

关键词货车，有限元，弹性轮对，振动模态，轮轨力Influence of Wheelset Elastic VibrationMode Order on Wheel-Rail DynamicInteraction of Heavy-Haul Freight WagonHongjun Liu1, Pengfei Liu2, Hao Gao1, Yuhang Zhao1, Kai Hao11School of Mechanical Engineering, Shijiazhuang Tiedao University, Shijiazhuang Hebei2State Key Laboratory of Mechanical Behavior and System Safety of Traffic Engineering Structures, Shijiazhuang Tiedao University, Shijiazhuang HebeiReceived: Mar. 20th, 2021; accepted: Apr. 9th, 2021; published: Apr. 16th, 2021刘红军等AbstractTo study the influence of elastic vibration mode order of wheelset on wheel-rail dynamic interac-tion, a 30 t axle-load wagon was taken as the research object. Firstly, the elastic models of wheel-set with different vibrating modes were established by using the finite element method, which were introduced into the dynamic software to constitute the rigid-elastic coupling dynamic model of freight wagon. The time domain, frequency domain and statistical maximum analysis methods were applied. It was found that, the first-order lateral bending mode of wheelset and umbrel-la-type vibration mode of wheels could ease the wheel/rail lateral and vertical forces. Meanwhile, the first-order horizontal and vertical bending modes would produce larger longitudinal creep forces. Finally, the influence of different modes on the dynamics at different speeds was analyzed. As the first-order torsion, lateral bending and second-order vertical bending modes were excited, the change of velocity had great influence on the creep forces of wheelset. Comparing between the wheel-rail lateral and vertical forces, the speed change had the greater influence on the wheel-rail lateral forces when the first-order and second-order vertical bending vibration modes dominated in the wheelset.KeywordsFreight Wagon, Finite Element, Elastic Wheelset, Vibrating Modes, Wheel-Rail ForcesCopyright © 2021 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). /licenses/by/4.0/1. 引言一般的，轮对弹性振动模态阶数对车辆动力学影响是不同的。

轮轨异常高频振动及其影响研究

轮轨异常高频振动及其影响研究摘要:本文首先对高频振动的问题进行了综述；分析轨道的不平顺以及轮轨接触理论。

取某型动车组进行试验，利用实验仪器设备m/wheel对动车组轮对进行镟修前、后不圆度测量。

得出试验轮对动车二车3轴存在27阶多边形，最大幅值13dB（0.0045mm），在200km/h速度下的主振频率为548Hz，镟修后高阶多边形消失。

对该型动车组进行线路试验，结果表明，总体状态良好，镟修前后轮对测点的振动加速度最大值56.31g；轴箱振动加速度最大值31.88g；构架横向、垂向振动加速度最大值0.36g与 2.3g；车体横向、垂向平稳性最大值 2.06与3.11；一系垂向最大位移10.4mm。

通过分析振动加速度全程时频图，发现轴箱、构架、车轴存在主要频率有：轮对弯曲频率80Hz、26~27阶车轮多边形频率540Hz、波长80mm轨道波磨频率720Hz、动车组固有频率800Hz、波长60mm~70mm 的钢轨波磨频率800~900Hz。

关键词：高频振动；轮轨接触；镟修国Nielsen J C O和Johansson A[11-14]通过试验采集车轮和钢轨冲击载荷的振动数据，并进行数据分析研究，总结车轮不圆度主要是出现1-5次谐波，提出消除车轮不圆或者减慢车轮不圆发展的建议。

Kuntze H. B.[15]参照德国高速列车的结构参数建立了车轮磨耗仿真计算模型，通过仿真车轮初始不圆化的发展变化情况，结果发现两种现象：一种车轮不圆磨耗逐渐加剧；一种车轮不圆由低阶次向高阶次不圆进行转变。

Ekberg A等[16]进行了高频动力轨道相互作用的综合模拟和RCF冲击预测，以评估短距轨道波磨对铁路车轮RCF的影响，确定可能产生RCF影响的操作条件。

Wu X等[17]通过有限元法建立车辆轮轴模型，建立了具有柔性轮组的车辆-轨道耦合动力学模型，以研究车轮多边形磨损对车辆轮轴动态应力的影响。

分析了基于模态应力恢复方法的多边形磨损引起的车轮轴的高频振动和动应力。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

究波磨情况Ｊ。Ｗ．．．Ｄｎｌ对轮对在曲线上的ＪＴａｉ等ｅ运动情况进行了测试，从时域上，有限元方法对动并用
２１２轮对材料属性．．
选取表１示的所表１轮对材料属性
车轮对（电机）有及拖车轮对进行了理论分析＿。Ｐ４．ＪＡｅｈｎ等对曲线上的波磨情况进行了测试分析，．Ｍｅａ并
扭转振动
现，２０～３０Ｈ存在轮轨共振现象，在００ｚ现场波磨的波长与行车速度也与该频率吻合。所以，者从轮笔对角度人手，探讨轮对振动与钢轨异常波磨之间的
轮对垂向振动轮对
关系，这对于探寻钢轨异常波磨出现的原因有重要的作用。
２嚣机车向振＇电处轴下动车０处轴上动机车向振， ¨ Ｄ轮近
据北京地铁钢轨异常波磨现场调查及测试发现的轮轨
共振现象，立轮对三维有限元分析模型；别对动车建分
和拖车轮对进行垂向及扭转振动分析，出轮对振动提与铜轨异常波磨之间的联系
关键词北京地铁钢轨波磨
■
一
一
一
图５动车轮对垂向振动分析表２动车轮对不同频率垂向振动情况
频率／ｚＨ８０１００振型振动状况说明车轴向上弯曲振动；车轮随车轴向上振动，车轮倾斜车轴向上弯曲振动；车轮随车轴向上振动，车轮倾斜
轮对材料属性。转
向架悬挂刚度按实
掸Ｉｌ￣
／／。泊松比￣：ｇ３Ｎｇ／／ｋ
提出用改变行车速度的方法控制波磨ＬＪｏｉｉ。Ｙｓｈｒ５ｈｏＳｄ等同样对波磨严重的小半径曲线上的轮对与轨ｕａ
可见，钢轨异常波磨的出现与轮对振动有一定的
摘要针对北京地铁钢轨异常波磨问题，轮对角从
关系。并且根据北京地铁５号线钢轨异常波磨的现
场调查及地铁开通初期钢轨垂向振动测试结果发
度出发，讨轮对振动与铜轨异常波磨之间的关系；探根
．４ｌ３
。
—
—
暑｛｝喜昌Ｌ
０单ｆ
图１轮对几何尺寸意
｝造田
国斯图加特市（ｔｔａ）的车体（Ｓｔｒｕｇｔ包括轮盘，轴箱，转向架及车体底板面）振动情况进行了测试分析，并分析了轮对的振型情况，出了轮对振动与波磨之间的提关系＿Ｊｈｉｏｈｏｅｅ同样从轮对振动角度研２。ＣｒｔｅＣｌｔ等ｓｐｌｔ
ｌ国外研究简况
周外对钢轨波磨的研究起步较早，有很多从轮对
振动角度对波磨进行研究。Ｓｕ￣ＬＧａｓｔａ．ｒｉＪｈ．ｓｅ和ｏｎＡ
１３３５
ｌ５３
Ｅｋｎ通过对北美地铁的现场调研和分析，ｌｉｓ及对轮对进
行的垂向和扭转振动测试，出一些北美地铁钢轨波得磨与轮对振动有密切关系的结论ｌ。ＢＫｒｃ德ｌＪ．ｕｚｋ对ｅ
中图分类号Ｕ１．２３４文章编号
文献标识码
Ａ
２轮对相关参数选取及模型建立
２１轮对参数选取．
２１１轮对几何尺寸．．选取图１所示的地铁轮对作为研究对象。
１３５
ｌ
．
ｌ７６７（０）３— ０２— ４６２— ０３２１００２０１
道结构进行了测试分析ｊ。
际设计取值。
２２模型建立．
根据实际轮对的几何尺寸及相关悬挂参数，建立轮对有限元分析模型如图２图３所示。动车轮上的电、
０１１－３－１０３收稿日期２
男在主作者简介闰子权，，读博士研究生，要从事轨道振动方面的研究，ａｚｑａ＠ｓａｃｒｙｎｉｕｎｉｏｎｎ
基金项目北京市科委课题（１１６０４０４Ｚ０００１０）Ｏ１０
机位置按实际设计考虑。在轮对模型中，轮对考虑成弹性实体单元进行将分析，选择使用正六面体网格对实体进行单元划分。
２ＵＢＮＲＰＡＬＲＮＩ２ＲＡＡＩＲＩＴＡＳＴＤ
都快交第２卷第３０１月市轨通・４期２１年６
热点研讨．．１
轮对振动对产生钢轨异常波磨的影响
闫子权谷爱军黑勇进２孙鑫２
（．北京交通大学土木建筑工程学院１北京１０４２０４；．北京市轨道交通建设管理有限公司北京１０３）０００７
轮对振动
．
１０
－
一
ｌ１
Ｚ
１０８
’ －
福１＿ｏ９氅
沂申． ▲ 一轸
ｆ轮
旧
１。０
甚１０
图２动车轮对有限元分析模型
ｌ０
－
ｌ００
１０００
激振频率／ｚＨ