钢轨波浪磨耗机理及控制
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策随着铁路运输的发展，钢轨作为铁路运输的重要组成部分，也面临着越来越严峻的磨耗和波浪形变形问题。
这种问题不仅会降低铁路运输的安全性和舒适性，而且会增加运输成本。
因此，了解钢轨波浪形磨耗的原因，采取相应的对策对于保障铁路运输的安全和高效具有重要意义。
钢轨波浪形磨耗的原因主要包括以下几个方面。
1. 过度使用钢轨在使用过程中，受到列车重量和速度等各种因素的影响，会逐渐发生磨损和形变，特别是在弯道部分，更容易发生波浪形磨耗。
如果钢轨过度使用，超过合理的使用寿命，也会加速磨损和形变，导致波浪形磨耗的出现。
2. 不良维护钢轨在使用过程中需要经常进行检修和维护，例如磨削、打磨和换新等，以保持钢轨的平整度和强度。
如果维护不良，没有及时发现和处理钢轨的磨损和形变，就会导致波浪形磨耗的出现。
3. 钢轨质量问题钢轨的质量直接影响着其使用寿命和抗折性能等关键指标。
如果钢轨质量存在问题，例如材料强度不足、表面硬度低下等，就会在使用过程中容易产生波浪形磨耗。
4. 温度变化钢轨在使用过程中，经常面临着较大的温度变化，例如昼夜温差、日间阳光和夜晚露水等。
这种温度变化会导致钢轨的热胀冷缩，从而使得其发生形变和波浪形磨耗。
针对以上问题，可以采取以下对策来减缓或避免钢轨波浪形磨耗的发生。
1. 增强钢轨维护对于钢轨的维护是防止波浪形磨耗的关键措施之一。
各铁路部门需要加强对钢轨的检查和维护，及时发现和处理钢轨的磨损和形变，保证其平整度和强度。
2. 优化钢轨材料合理选择高强度、高硬度和抗震性能良好的钢材，以降低钢轨的磨损和形变，避免波浪形磨耗的出现。
3. 加强造枕工艺造枕对铁路运输的影响不容忽视。
通过加强造枕工艺，使得钢轨与枕木更加紧密地结合在一起，以降低钢轨的翘曲和波浪形变形。
4. 提高铁路建设标准提高铁路建设标准，加强基础设施的建设和维护，例如弯道的设计和修建，以及保温、防潮等防护措施的加固，以减少磨损和形变，避免波浪形磨耗的出现。
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策钢轨是铁路运输中的重要组成部分，其安全性和稳定性直接影响着铁路运输的质量和效益。
随着铁路运输的日益发展和使用量的增加，钢轨的波浪形磨耗问题日益突出，严重影响了铁路的运行安全和舒适度。
为了解决这一问题，需要对钢轨波浪形磨耗的原因进行深入分析，并提出相应的对策。
钢轨波浪形磨耗主要原因分析：1. 过度负荷运输导致的压力过大。
铁路运输中，由于货物过度装载或列车速度过快，钢轨受到巨大的压力，容易发生波浪形磨耗现象。
对策：加强货物负载管理，合理控制列车速度，保证货物运输符合标准，减少钢轨受压力过大的情况。
2. 铁路线路线形设计不合理。
铁路线路的设计不合理、弧线半径太小、坡度太陡等因素都会对钢轨产生不良影响，导致波浪形磨耗。
对策：对已建成的铁路线进行改造，优化线形设计，适度提高弧线半径，减小坡度，减少对钢轨的不良影响。
3. 钢轨材质和质量不合格。
钢轨的材质和质量直接影响其使用寿命，不合格的材质和质量会导致钢轨易受损和波浪形磨耗。
对策：加强钢轨质量监管，对生产厂家进行严格把关和审核，确保钢轨的材质和质量符合标准。
4. 钢轨铺设不平整。
钢轨铺设时，如果无法保持平整，就会导致轨肩和轨底出现不同程度的磨损，产生波浪形磨耗。
对策：加强钢轨铺设质量监督，确保铺设平整，并进行定期维修和检查，及时修复磨损的轨肩和轨底。
5. 钢轨使用过程中缺乏适当的维护和保养。
铁路运输中，对钢轨维护保养的重视程度不够，没有及时检查和修复损坏的钢轨，导致波浪形磨耗日渐加剧。
对策：加强对钢轨的日常检查和维护工作，及时发现和修复磨损、破损的钢轨，延长钢轨的使用寿命。
钢轨波浪形磨耗问题的产生原因是多方面的，需要从货物负载、线形设计、材质质量、铺设质量和维护保养等方面进行综合管理和解决。
只有通过加强管理，改善设计和提高维护水平，才能有效预防和减少钢轨波浪形磨耗问题，保障铁路运输的安全和舒适度。
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策
钢轨波浪形磨耗是指钢轨表面出现波浪状变形，常见于中长期使用的铁路线路上。
这种磨耗会使铁路运输产生额外的噪音和不平稳的运行，严重时还会影响列车的安全运行。
对钢轨波浪形磨耗进行原因分析并采取相应的对策，是铁路维护和管理的重要任务之一。
1.工程设计不合理：铁路工程设计时，一些因素的考虑不充分，比如线路设计的曲线半径过小、纵向坡度过大等，会导致列车在运行过程中产生额外压力和震动，从而导致钢轨波浪形磨耗的发生。
2.列车过重：铁路列车的负载量过大，超过了钢轨的承载能力，导致钢轨发生弯曲变形，进而形成波浪形磨耗。
3.运行速度过快：列车在高速运行过程中，会产生强烈的振动和冲击力，加剧了钢轨的磨损和变形程度。
4.轨道维护不及时：如果铁路维护不到位，例如未及时清理铁路上的杂草、砂石等杂物，或者对已经出现的钢轨波浪形磨耗没有进行及时的维修和处理，都会加速钢轨波浪形磨耗的发生。
5.材质和质量问题：钢轨本身的材料和质量也是导致波浪形磨耗的重要原因之一。
如果使用的钢轨材料质量不合格、硬度不足或者存在表面缺陷等问题，都会加速钢轨的磨损和变形。
5.优化材质和质量：加强对钢轨材料的质量检验，确保使用的钢轨材料质量符合标准要求，同时选用合适的材质和硬度，以提高钢轨的抗磨耗能力和承载能力。
钢轨波浪形磨耗的原因较为复杂，涉及工程设计、列车负载、运行速度、维护管理以及材质和质量等多个方面。
对钢轨波浪形磨耗的对策也需要从各个方面综合施策，通过优化设计、控制负载、控制运行速度、加强维护和管理以及优化材质和质量等措施，减少钢轨波浪形磨耗的发生，提高铁路运输的安全性和效能。
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策发布时间：2021-01-15T14:31:50.107Z 来源：《基层建设》2020年第25期作者：黄永强[导读] 摘要：随着中国铁路高速重载的快速发展,对钢轨的质量要求也越来越高。
中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头工务段内蒙古包头 014040摘要：随着中国铁路高速重载的快速发展,对钢轨的质量要求也越来越高。
对目前钢轨使用过程中凸显出来的钢轨波浪形磨耗问题进行了分类介绍及产生原因的初步分析,并对在线使用后产生的磨耗进行了取样解剖分析,根据具体分析结果提出了相应的质量改进措施。
关键词：钢轨波浪形;磨耗原因;对策一、波浪形磨耗形成的原因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，钢轨表面出现波浪形波磨。
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，从而在车轮与钢轨间发生纵向滑动而产生波磨。
这不仅与车轮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，钢轨表面出现波浪形波磨。
道床不洁，污染严重，轨枕下道碴含土或石粉严重（轨枕下60mm处就已经出现），有严重的板结现象。
使线路的横向及纵向阻力加大，但道床的弹性减小，反弹力增大，容易产生波磨。
钢轨下大胶垫损坏严重，较大的损坏率为86%，较小的损坏率也达到了10%，使线路的弹性下降，容易产生波磨。
钢轨的材质与运量不匹配，准东铁路重车线大部分是U71Mn的包钢生产的钢轨，这类钢轨含碳量低，强度和韧性较小，对重载大运量线路不适合，难以承受，导致波磨的产生。
二、波浪形磨耗的危害根据钢轨的伤损标准，在桥梁上或隧道内的轻伤钢轨，应及时更换或处理。
地铁钢轨波磨的特征及治理措施
地铁钢轨波磨的特征及治理措施摘要：钢轨波磨就是指轨道在纵轴方向上因摩擦产生的一种波纹状耗损现象，且伴有不同的波长和振动频率。
这种波磨现象会让车辆在经过时发出噪音、发生明显的摇晃，降低人们的乘坐舒适程度，缩短车辆及其结构部件的使用寿命，从而增加了其运行的危险程度，因此对于钢轨波磨要及时采取防范和控制措施，不能任波磨现象持续发展。
本文通过对地铁钢轨波磨的特征进行研究，提出控制钢轨波磨的治理措施。
关键词：地铁轨道；钢轨波磨；磨损治理钢轨波磨是一种非常繁杂的，因车辆行驶时车轮转动接触轨道产生的物理现象。
这种现象在公路、汽车轮胎、火车轨道等具有反复滚动接触情况的位置时常发生。
而波磨现象的存在对人们的出行造成了严重困扰，所以人们对这一问题的解决进度逐渐提高了关注程度。
很多相关专业人员也加大了对波磨治理措施的研究力度，以便减少新的轨道产生波磨现象，同时控制现存轨道波磨状况的继续发展。
1.地铁钢轨波磨的特征虽然如今地铁轨道在世界各个地区均有设置，其构造多种多样，行驶的地铁车型、路线也存在差异，但是所形成的钢轨波磨在经过专业人员研究后发现，其仍具备了时间集中性、曲线、车辆和轨道结构相关性等共有特征。
1.1时间集中性钢轨波磨的严重情况多发生在新线开通和线路改建的前期。
如美国某地区的轨道电车是在1889年开始运行，但在六年后，轨道就开始产生很大的波磨现象；甚至有些地区的轨道仅仅运行六个月就出现了钢轨波磨；对于西班牙和巴黎的地铁，都在曲线轨道上发现了钢轨波磨，有些地区在投入了弹性车轮后也在短时间内出现了曲线波磨；即使是在对轨道改造过路线后的地区，仍避免不了波磨现象的发生；北京、南京等地大都也在地铁运行后的1～6个月内发生了轨道波磨情况。
1.2曲线相关性研究结果显示，钢轨波磨在半径较小的曲线轨道上最为常见，在半径较大的曲线和直线轨道上偶尔发现。
比如：中国、法国、德国、美国等大部分地区的钢轨波磨线路均是以弧形为主的。
通常，曲线上的波磨在低位置的轨道处较为明显，但一般来说，低位置轨道处的波磨较短，高位置的轨道处波磨较长。
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。
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策钢轨的波浪形磨耗是指钢轨表面出现一定幅度的波浪状磨损，使得轨道的平稳度下降，对列车运行安全带来隐患。
钢轨波浪形磨耗的原因有以下几个方面：1. 过分紧固螺栓：过分紧固螺栓会导致轨道固定不稳固，使得车轮与轨道接触面产生大的摩擦力，从而加剧钢轨的磨耗。
2. 弯曲压力过大：在铁路弯道处，列车的运行会产生向外的弯曲压力，如果弯道半径过小或者列车速度过快，会导致钢轨的磨耗增加。
3. 温度变化：钢轨在温度变化时会发生热胀冷缩，如果温度变化过大，会导致钢轨的波浪形磨耗。
4. 粒子污染：钢轨表面的粒子污染会增加车轮与轨道的摩擦力，加剧钢轨的磨损。
针对钢轨波浪形磨耗问题，可以采取以下对策：1. 加强钢轨的维护保养，定期对钢轨进行检查和维修，保障钢轨的平整度和固定度。
2. 合理调整螺栓紧固力，避免过分紧固造成钢轨的磨耗。
在紧固螺栓时，需要根据具体情况进行合理调整，保证螺栓的紧固力适中。
3. 加强对铁路弯道的设计和改造，合理选择弯道半径和提高线路速度限制，减少钢轨的磨耗。
4. 提高钢轨的耐磨性能，采用抗磨材料或者涂层技术，增加钢轨的耐磨性。
5. 加强钢轨的清洁工作，定期清理钢轨表面的粒子污染物，减少摩擦力，降低钢轨的磨损。
6. 配备合适的列车调度和运行管理系统，合理安排列车的运行速度和间隔，减少弯道运行带来的钢轨磨损。
钢轨波浪形磨耗问题是由多种原因导致的，需要采取一系列的对策来解决。
通过加强钢轨的维护保养、合理调整螺栓紧固力、改善铁路弯道设计、提高钢轨耐磨性能、清洁钢轨表面和合理安排列车运行等措施，可以有效降低钢轨的波浪形磨耗问题，提升铁路运行的平稳度和安全性。
钢轨波磨的原因及措施
钢轨波磨的原因及措施
嘿，朋友们！今天咱就来好好聊聊钢轨波磨这个事儿。
你们知道钢轨波磨是啥不？就好比一条原本平坦光滑的道路，突然变得坑坑洼洼一样！那这钢轨波磨又是咋出现的呢？
原因之一啊，就像是人走路走多了会累一样，火车长时间在钢轨上跑啊跑，钢轨也会受不了呀！钢轨长期受到车轮的反复作用，久而久之不就出现磨损啦！比如那些繁忙的铁路线，火车来来往往那么频繁，钢轨能不遭罪嘛！
还有啊，要是钢轨本身质量就不太好，那不就更容易出现波磨啦！这就好比一个身体不太强壮的人去干重体力活，肯定更容易出问题呀！就像有的钢轨，材质啊、工艺啊不过关，怎么能经得住那么高强度的“折腾”呢！
那面对钢轨波磨，咱能做点啥呢？首先呀，得像照顾病人一样，定期给钢轨做检查呀！及时发现问题，才能早点解决嘛。
而且呀，在铺设钢轨的时候，就得选质量好的，可别为了省那点钱，到后面弄出一堆麻烦。
就跟咱买东西一样，不能光图便宜，得看质量呀！
咱再说说维护方面，是不是得像给汽车保养一样，时不时给钢轨也做做保养呀！该打磨就打磨，该休整就休整。
就像你要是头发长了不剪，多难看呀，钢轨也是同理呀！
反过来说，如果咱不重视钢轨波磨这个问题，那后果可严重啦！火车跑起来不稳定，乘客坐着能舒服嘛！还可能增加事故发生的风险呢，这多吓人呀！所以呀，大家都要重视起来。
在我看来，钢轨波磨可不是小事情，我们必须认真对待，从源头抓起，做好预防和维护工作，这样才能让钢轨更好地为我们服务呀！。
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策近年来，随着铁路运输的不断发展，越来越多的列车在铁路上行驶，因此，钢轨的质量问题越来越受到关注。
在这些钢轨中，有些钢轨会因为不同原因而出现波浪形磨耗，严重影响了列车的运行安全和运输效率。
因此，研究钢轨波浪形磨耗原因并提出有效对策，对保障铁路运输安全和提高交通运输效率具有重要意义。
1. 钢轨压弯应力大钢轨的压弯应力是指在列车行驶过程中，由于车轮和钢轨之间的接触而产生的应力。
如果钢轨的强度不足，接受强的压力后容易产生隆起，从而产生波浪形磨耗。
2. 轨床垫磨损严重轨床垫是指铁路运营时用于支撑轨枕的垫子，为保证铁路的正常运行，轨床垫需要经常更换。
如果轨床垫磨损严重，就会导致钢轨的支撑能力变弱，从而在列车行驶过程中产生波浪形磨耗。
3. 列车速度过快当列车在高速行驶过程中，车轮和钢轨之间的压力会更大，并且钢轨氧化速度快，这是波浪形磨耗的主因之一。
4. 钢轨制造材料不符合要求如果钢轨制造材料不符合要求，就会导致钢轨的质量变得很差，从而出现波浪形磨耗。
1. 加强钢轨维护钢轨作为铁路的重要构成部分，维护必不可少。
经常对钢轨进行巡视，及时发现和处理钢轨问题，减少钢轨波浪形磨耗。
轨床垫作为钢轨的重要支撑，需要经常更换。
定期更换轨床垫，并按照国家标准定期检测是否符合要求。
3. 加强列车管理4. 选用优质钢材比较好的钢材质量可有效保证钢轨的质量，避免钢轨出现波浪形磨耗。
因此，应该选择优质钢材制造钢轨。
综上所述，钢轨波浪形磨耗的原因和对策是多方面的。
只有在对钢轨质量、列车运输和轨道设施加强管理的基础上，才能更好地减少波浪形磨耗的发生，保障铁路运输安全和提高交通运输效率。
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策钢轨是铁路运输中的重要组成部分，起到支撑和引导车轮的作用。
长期以来，由于列车的高速运行和巨大的荷载作用，钢轨容易出现波浪形磨耗问题，这不仅会对铁路运输安全造成威胁，也会使铁路设备的维护成本增加。
分析钢轨波浪形磨耗的原因，并提出相应的对策，对于铁路运输的安全稳定具有重要意义。
钢轨波浪形磨耗的原因可以分为内部原因和外部原因两个方面。
内部原因主要包括钢轨本身的质量问题和设计问题。
钢轨的材质如果不合适，即硬度过低或过高，容易引发波浪形磨耗问题。
钢轨的冷却和淬火工艺如果不恰当，也会导致钢轨的质量不稳定，进而影响其耐磨性能。
对于新铺设的钢轨来说，如果设计不合理，比如弯道半径太小、坡度过陡等，也容易引发波浪形磨耗问题。
外部原因主要包括列车运行的振动和荷载的影响。
列车在高速运行过程中，会产生较大的振动，从而使钢轨产生相应的变形和形变，进而引发波浪形磨耗。
由于车轮与钢轨之间的接触负载较大，会导致钢轨表面的磨损加剧，进而加速波浪形磨耗的生成。
气温、湿度等气候因素也会对钢轨的波浪形磨耗产生一定的影响。
针对以上的原因，可以采取一些对策来减少钢轨的波浪形磨耗。
对于钢轨本身来说，可以通过提高材质的硬度和耐磨性能，选择合适的工艺进行冷却和淬火，以及合理设计铺设的位置和坡度等，来改善钢轨的质量和性能。
在列车运行方面，可以通过减小车轮与钢轨之间的接触载荷，降低列车的运行速度和振动，来减少对钢轨的磨损。
在气候因素方面，可以通过加强钢轨的防腐蚀处理，以及提高钢轨的抗气候变化能力，来延长钢轨的使用寿命。
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轮轨滚动接触+轮轨粗糙度
wheel/rail rolling contact + Roughness
车轮表面 Wheel surface
x3
轮轨接触斑面 Contact patch
Rail
Rolling Wheel
h
Rolling Direction
x2
w(m1) 3 x1
Initial Smooth Surface
Accelerometer 500g –Hammer Vertical Accelerometer 500g – Rail lateral
Fv
Accelerometer 500g–Rail Vertical
Accelerometer 500g – Hammer Lateral
Accelerometer 500g – Rail Lateral
Sleeper/Slab m3
x3
Ballast/formation k3, 3
FST
x4
轨道P2“共振”- 第3类：长波 5-100Hz
波磨波长-频率--车速
种类
特征频率 Hz
长波（P2） 5-100
波长mm： 波长mm： 波长mm： 对应车速 对应车速 对应车速 70km/h 150km/h 300km/h
Wheel m0
Rail m1
Contact stiffness k0
Rail pad k1, 1
Baseplate m1
DFF
Baseplate pad k2, 2
Attenuation:
between rail and slab/sleeper 20 Log10(x12/x32) = ?
between rail and Foundation 20 Log10(x12/x42) = ?
-140
frequency in lateral direction
about 400~600Hz on
-150
unloaded track conditions
钢轨短波波浪磨耗产生机理及控制措施
2019年9月28日
介绍内容
1、简介 2、钢轨波磨及类别 3、短波波磨产生和发展机理 4、钢轨波磨控制 5、结论
1、简介
1.1 铁路及扣件
1）不连续支承 2）支承刚度
1.2 钢轨波浪磨耗
长波 - 普通扣件
短波 - 减振扣件
1.3 钢轨波浪磨耗 –扣件失效 +振动噪声
-190
-200
0
200
Measured-over
400
600
800
Frequency （Hz）
Predicted-over Measured-mid
1000
1200
Predicted-mid
钢轨横向柔度
Receptance dB (ref 1m/N)
-130
“pinned-pinned resonance”
钢轨垂向柔度
Receptance dB (ref 1m/N)
-140
“pinned-pinned resonance”
-150
frequency in vertical direction
about 1100~1200Hz on
-160
unloaded track conditions
-170
-180
3890-195 8330-417 16670-833
中波
250-400
（rutting）
短波（P-P） 200-1200
78-49
98-16
167-104 208-35
333-208 416-69
3、短波波磨产生和发展机理
3.1 波浪磨耗理论分析
V0
X
3 DOFoshenko bean Pzr Pxr
扣件失效、弹条断裂、硫化开胶 + 振动噪声
1.3 车轮波浪磨耗 –车辆安全隐患
车轮
1.４ 车内噪声（波浪磨耗弯道线路段）
In-car noise level dB(A) ref 2E-6Pa
80 75 70 65 60 55 50 45 40
10
Train speed=62km/h Corrugation wavelength=43mm
The peak of noise at 400Hz Corrugation frequency = (62/3.6)/0.043 = 401Hz
100
1000
Frequency (Hz)
10000
钢轨波浪磨耗是周期性波浪状缺陷
严重影响交通安全
➢ 钢轨疲劳寿命
➢轮轨振动 ➢能耗及维修费 ➢振动噪声污染 ➢交通安全
hmin
钢轨表面 Surface of Rail Corrugated
Description of the normal distance variation
3.2 短波波浪磨耗: p-p波
p-p共振-固定波长
f
2l 2
EI mr
1
1
(
rg
2l
)2 (1
2(1 K
v)
)
包含3维方向（6自由度）
M yr
n
Rail pad Sleeper Ballast
Closed in respect of boundary conditions
轮轨相互作用
车辆轨道动态相互作用及磨耗反馈效应
牵引, 摩擦等
初始几何缺陷
固定波长机理
几何形状 改变
磨耗损伤机理
动态激励
波磨波长种类 :
长波: 200-300mm 短波: 20-80mm
FL
Accelerometer 500g– Rail Lateral
轨道锤激试验-垂向
Slab Bed
- Accelerometer
Slab Bed 轨道锤激试验-横向
- Accelerometer
Rail (Beam): E, I, mr, ν etc. F
l
∝
k
c
x
预估模型 – 轨道
∝
u(x)
频率与车速:
fc s /
3.3 轮轨柔度差变机理
柔度 ： 频响函数描述方式之一，单位激振力的位移响应
() D() / F()
3.3 轮轨柔度差变机理
测量/预估
为了排除干扰因素（轴载、车速、曲线半径、轮轨表面 条件等）影响，而更准确地了解不同轨道结构的振动特性 及传递规律，可在控制激励大小和方向的条件下计算或测 量轨道的动态响应，获得系统的动态响应函数。
2、波浪磨耗模型及类别
2.1 轮/轨激励方向
2.2 波浪磨耗种类
不连续支承“共振” – 第1类：短波 200-1200Hz
f
2l 2
EI mr
1
1
(
rg
2l
)2 (1
2(1 K
v) )
2.2 波浪磨耗种类
轮组扭转“共振”- 第2类: 中等波长 250-400Hz
2.2 波浪磨耗种类
x1 x2