轮轨应力论文_陈嵘,温静,李博,安博洋,徐井芒

导读:本文包含了轮轨应力论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:应力,数值,疲劳,时域,钢轨,刚度,相关性。

轮轨应力论文文献综述

陈嵘,温静,李博,安博洋,徐井芒[1](2019)在《考虑非对称轨底坡的轮轨滚动接触应力分析》一文中研究指出研究目的:针对我国地铁线路钢轨因施工误差导致的非对称轨底坡处易出现疲劳伤损现象,利用我国地铁车辆常用的LM型面与CHN60钢轨,基于轮轨接触几何关系和Kalker叁维非赫兹弹性体滚动接触理论及其数值程序CONTACT,分析非对称轨底坡对轮轨接触几何参数和轮轨接触力学特性的影响,揭示引起轮轨滚动接触疲劳的原因。研究结论:(1)随着轨底坡的减小,轮轨接触点对分布趋向于轨距角一侧,接触点对分布范围变窄,且轮轨接触斑面积减小,滑动区增大;(2)横移量小于4 mm时,右轨侧1/30、1/40、1/50叁种轨底坡下的最大法向接触应力相差不大,但均明显高于轨底坡为1/20的值;在5~8 mm横移量范围内时,相同横移量下轮轨接触应力随着轨底坡的减小而增大;(3)同一横移量下轮轨体内最大等效应力值随着轨底坡的减小而增大,右轨侧轨底坡从1/20减小至1/50时最大等效应力均增加了60%左右,且等效应力沿纵向分布范围变窄,沿深度方向影响范围变小,等效应力作用趋于集中;(4)轨底坡的减小引起轮轨表层接触应力增大及轮轨体内等效应力增加,可能引起轮轨材料从表层到深度领域内的疲劳破坏,缩短轮轨的使用寿命;(5)本研究成果可为我国地铁线路检测、维修及轨底坡设置等提供参考。(本文来源于《铁道工程学报》期刊2019年05期)

万信号,段志东[2](2018)在《滚滑状态下轮轨热结构耦合应力应变分析》一文中研究指出利用有限元软件ANSYS对轮轨在同一速度下的不同状态下进行数值仿真,分析轮轨的应力应变及温度变化规律。结果表明:在滚滑分析时,钢轨的等效应力比纯滑动的明显小,轮子的等效应力没有明显变化;虽然在滚滑状态下比滑动状态下轮轨的温度和塑性应变小,但减小幅度不大。(本文来源于《科学技术创新》期刊2018年25期)

李俊琛,杨大巍,董雪娇,冯瑞[3](2017)在《CRH5型动车组轮轨滚动接触应力及疲劳寿命的有限元仿真分析》一文中研究指出为了研究CRH5型动车组轮轨在实际滚动接触过程中受力大小、分布以及由于循环应力作用而产生的疲劳问题,采用大型有限元模拟软件ABAQUS对其实际运行过程进行仿真模拟.结果表明:随着轴重载荷的增加,轮轨接触部位等效应力不断增大;车轮所受等效应力随距表深度的增加而减小,在距表深度10mm范围内等效应力较大;钢轨上的等效应力随距表深度先增大后减小,应力最大值出现在距表深度12mm处.采用S-N曲线折减法和疲劳分析软件Fe-safe对不同轴重车轮滚动接触疲劳寿命进行预测,2种计算结果表明:14、16、18、20t轴重下的车轮寿命均在6×10~7次循环以上,安全行驶距离大于1.2×10~6 km,符合CRH5型动车组叁级以上检修周期要求.(本文来源于《兰州理工大学学报》期刊2017年06期)

杨武成[4](2017)在《接触刚度对轮轨接触应力的影响》一文中研究指出利用有限元方法对轮轨之间进行接触模拟是对其疲劳和磨损研究的有效方法,而接触刚度是轮轨接触应力分析结果精度的重要影响因素。通过建立正交圆柱的轮轨赫兹接触模型,分别对比了不同接触刚度系数对罚函数法和增广Lagrange乘子法的接触应力的影响。结果表明,接触刚度系数越大接触应力也精确,同时计算量也不断增加,当接触刚度系数不小于1时,接触应力计算结果最为理想。(本文来源于《煤矿机械》期刊2017年09期)

葸志鹏[5](2017)在《轮轨静止接触应力计算的有限容积法》一文中研究指出轮轨接触关系是车辆正常运行的基本条件,肩负着承载、牵引、制动等重要使命,轮轨关系是车辆轮轨系统中最基本而又十分复杂的问题,随着铁路运输重载化和高速化的发展,准确分析轮轨关系对铁路运输的经济性和安全性具有重要的意义。机车车辆在轨道上运行时,轮轨接触关系涉及到多种物理现象:车轮在轨道上运行,承受巨大的载荷,轮轨之间存在弹塑性滚动接触问题,这是固体力学问题;轮轨接触过程,车轮在轨道上将发生摩擦产生热量,热量须及时传输,这是典型的传热学问题;列车高速运行,相对于车轮,其周围的空气在迅速流动,且车轮转动会诱导空气流动,这是典型的空气流动问题。轮轨接触因摩擦而产生热量,空气流动加速热量的散失,热量的及时散失有利于轮轨之间的相互作用。因此列车运行过程中轮轨接触关系是一个典型的固体力学-传热学-流体力学耦合的问题。为此,发展一种基于同一理论基础的数值方法解决上述多学科耦合的轮轨关系问题具有重要的意义。本文采用有限容积法求解轮轨接触应力场,有限容积法是基于守恒原理的一种数值方法,其离散格式和边界条件的处理十分规范。论文基于赫兹接触理论,对轮轨接触关系进行了定性分析,阐述了接触斑的产生和接触斑的划分。轮轨接触问题是固体静力学问题,论文将固体静力学方程和流体流动方程进行类比,找到了适合有限容器法求解的固体静力学方程,并对方程和边界条件进行了离散。论文以单侧车轮和钢轨为模型,建立轮轨静止接触模型进行计算,结果表明车轮上接触斑和钢轨上接触斑大小基本一致,接触斑均呈椭圆形分布。钢轨上接触斑半长轴、半短轴与赫兹理论计算的接触斑半长轴、半短轴之间的误差分别为:5.93%、6.32%,说明用有限容积法求解轮轨接触问题是可靠的。车轮和钢轨接触斑表面,应力随接触斑也呈椭圆形分布,接触斑中心附近应力较大,由接触斑中心向外,应力逐渐减小。车轮和钢轨接触斑大小一致、位值相对应,接触斑上应力的分布也相互吻合。接触斑上应力从接触斑表面向内传递,使得接触斑附近应力在空间上呈椭球形分布。钢轨接触斑表面平均应力为:708.8 MPa,最大接触应力为951 MPa,最大应力大于钢轨材料的屈服极限883.0 MPa,这部分大于屈服极限的应力可能会造成钢轨表面点蚀、脱落等失效形式。(本文来源于《兰州交通大学》期刊2017-04-01)

李泽[6](2017)在《构架载荷与轮轨力及构架动应力相关性研究》一文中研究指出由于客运列车行驶速度、行驶密度的不断提高,列车和轨道材料的服役环境日益恶化,各隐患问题日益严重,严重影响行车安全。当列车运行时,线路各种确定性、非确定性不平顺以及动力不平顺等作用下,都会加剧轮轨间的动作用力。运行过程中,可以看作一个动态的输入输出系统,当轮轨作用力不断发生变化时,构架载荷也在不断变化,同时也引起了构架动应力的不断变化。国内外大量的调查研究表明,许多铁路事故都是由于转向架焊接构架在复杂的交变载荷作用下引起的疲劳损伤造成的,构架作为高速列车的关键部件,其使用寿命受到高度关注与重视。就目前而言,对轮轨力、构架载荷以及构架动应力进行线路实测已经有了较高水平,但若通过其间存在的关联性,借助构架载荷对轮轨力进行预测,分析对构架动应力的影响,将具有较大的经济意义,也可以避免线路实测时对某些数据测试的不便性,也能通过相关性分析对实测数据的结果进行评价。本文研究构架载荷与轮轨力以及构架动应力之间存在的相关性,借助ANSYS有限元软件将转向架构架进行弹性化处理,在SIMPACK中建立刚柔耦合动力学模型,分别分析垂向、横向上存在的关联性。所做工作及结论如下:(1)在垂向上,轮轨力与构架载荷在不同速度下的相关系数均小于0.3,属弱相关;随着速度的提高,高频成分对轮轨力影响明显,而构架载荷由于车辆一系悬挂系统的阻尼减振作用,受到的影响有限,构架载荷的主振频率同一系悬挂的自振频率相一致;当车辆以300km/h运行以不同的波长作为激扰时发现频率在4Hz以上时,轮轨力与构架载荷之间有明显的相位差,为此不能忽视不同频率成分传递时相位差对相关系数的影响;而轮轨力与构架载荷在不同速度的有效值、幅值的变化情况之间有明显的相关性,根据构架的振动频率界定范围,分别分析在低、中、高频区域构架载荷和轮轨力的相关性,最后得出以一系悬挂自振频率的倍频、不同速度时构架载荷频率分布作为划分依据,以各频域区间有效值比值作为传递系数可以完成构架载荷与轮轨力时间历程的拟合,并对拟合曲线进行评价。(2)利用ANSYS分析在垂向作用力下应力大的点,运用瞬态分析方法分析在一定的载荷时间历程下,该点的动应力变化情况,由于构架载荷的频率成分绝大部分低于构架的一阶自振频率,所以用两者有效值比值作为传递系数,完成对动应力的影响分析。(3)根据横向作用力在时域以及频域的变化特征,提取关联信息,提出了横向构架载荷对横向轮轨力的拟合方法及步骤,以及横向作用力下对构架动应力的影响。(本文来源于《北京交通大学》期刊2017-03-01)

黄龙文,李正美,安琦[7](2017)在《铁路曲线区段轮轨接触应力计算方法》一文中研究指出以客车磨耗型踏面车轮通过铁路曲线段时的轮轨接触问题为研究对象,在前期研究的基础上,引入切向力计算模型,建立了能够对曲线路段轮轨接触表面应力和内部应力进行精确计算的数学模型。结合具体算例,数值计算了不同接触位置处接触斑上的应力分布和轮轨内部的Mises应力和最大剪应力,并选择一个具体接触位置深入计算了列车通过曲线路段时弯道半径、运行速度、外轨超高值、轴质量等因素对轮轨接触表面应力和内部应力的影响规律,发现当接触位置变化时,接触斑形状、接触表面应力分布、黏滑区分布以及轮轨内部的Mises应力和最大剪应力分布也在不断变化,得出了一系列规律性的曲线,并进行了分析讨论,为进一步研究轮轨接触疲劳寿命问题提供了理论依据。(本文来源于《华东理工大学学报(自然科学版)》期刊2017年01期)

邓永权,梁红琴,蔡慧,李伟,金学松[8](2016)在《考虑车轮材料空洞的高速轮轨接触应力分析》一文中研究指出针对高速车辆车轮材料的空洞现象,利用弹塑性有限元方法,建立了车轮材料含有空洞的轮轨接触叁维数值模型。模型中采用了非线性的车轮材料本构关系,计算分析了空洞大小、位置和轮重对车轮材料应力应变分布的影响。计算结果表明:轮轨接触作用下,空洞附近车轮材料易出现塑性变形和应力集中现象,且在160°和340°的空洞附近应力和应变值最大;在小于1 mm范围,空洞直径为0.1 mm时车轮材料最易萌生裂纹;当空洞离踏面距离小于15 mm,空洞离踏面距离对车轮疲劳萌生影响明显;随着轮重增加,其空洞附近车轮材料应力应变会随着增大。(本文来源于《机械科学与技术》期刊2016年06期)

王小伟[9](2016)在《基于轮轨和残余应力模型的高速列车车体耐撞性仿真分析》一文中研究指出高速运行的列车一旦发生碰撞事故,将会造成巨大的财产损失和人员伤亡。其被动安全设计是事故中乘客安全的最后保障。因此,针对高速列车车体耐撞性开展的仿真分析研究具有重要意义。本文以某型高速列车为研究对象,主要完成了以下工作:(1)根据高速列车车体制造工艺,考虑高速列车车体成形技术,分析了高速列车车体侧墙局部结构的焊接过程。利用双椭圆柱热源模型,实现了基于热机耦合的铝合金型材的焊接过程仿真。分析了车体侧墙焊接的温度场、应力场分布。总结了高速列车车体侧墙焊接残余应力的分布规律,并分析了焊接约束条件对车体焊接残余应力分布的影响。(2)根据已有的几何模型,建立了用于车体碰撞分析的转向架模型,包括几何模型、材料模型、接触定义、联接等。确定了转向架模型的相关参数,实现了转向架模型的运动仿真分析,分析了其垂向响应及车轮运动形式。(3)根据EN15227,建立了进行高速列车车体结构耐撞性分析评估的碰撞场景并确立了相关的评价参数。建立了考虑转向架系统、车钩系统的头车对撞模型并进行了仿真与分析。分析了高速列车碰撞过程中的纵向响应、横向响应、垂向响应。(4)采用隐式--显式连续求解的方法,将高速列车车体侧墙的焊接残余应力导入用于碰撞分析的有限元模型中进行仿真分析,比较了考虑车体焊接残余应力的高速列车车体碰撞过程及不考虑车体焊接残余应力的高速车体碰撞过程,分析了其冲击力、车体应力及平均加速度等因素。车体焊接残余应力的存在,使得焊缝位置及其附近的单元强度有所降低,改变了材料达到失效应力的时间,对车体各结构的吸能时间和形式有影响。不考虑焊接残余应力时,是设计过程中的车体状态,是一种理想状态;考虑车体焊接残余应力时,是实际运营中的车体应力状态,其结构减弱,冲击力峰值减小,持续时间增长。(本文来源于《北京交通大学》期刊2016-03-01)

欧阳明[10](2015)在《高速铁路钢轨打磨及轮轨接触应力分析》一文中研究指出为了更好地改善高速铁路的轮轨接触关系,对钢轨进行打磨是一种被广泛应用的方法。随着我国高速铁路的迅猛发展,其钢轨廓形的维护修理也成为一门新的课题。国外,对高速铁路的打磨研究开展较早,已经形成了比较成熟的理论,在我国,因高铁轨道轨底坡设置及轮轨关系与国外不同,所以我们在借鉴国外打磨经验的基础之上,又不能完全照搬,要通过现场不断的摸索和实践,逐步形成符合我国高速铁路的打磨方式,因此,关于高速铁路钢轨打磨工艺、钢轨廓形、打磨后的轮轨接触应力及打磨周期的研究也成为目前需要迫切进行的课题。本文介绍了国内外高铁钢轨打磨现状,阐述了我国高铁主要采用的GMC-96X大型养路钢轨打磨车的工作原理和打磨工艺,并对打磨工艺进行了现场检验、打磨后轮轨接触应力进行了分析,通过对打磨后钢轨廓形、光带等进行跟踪来研究目前打磨技术,所取得主要结论和结果如下:1、通过有限元分析软件ANSYS计算得到钢轨在打磨前后的轮轨接触应力,结合对试验观测地段钢轨打磨前后的接触应力变化,得出了目前打磨工艺下,打磨之后的轮轨接触应力分布更加均匀,接触区域也趋于钢轨中间,同时车辆的轮对维修量也稍有降低,极大的改善了轮轨接触关系。2、钢轨打磨之后在同等的运量下,供电系统供电耗量降低,工务线路质量明显提高。3、初步判定目前国内外打磨周期的界定(30-50Mt),是合理的。(本文来源于《西南交通大学》期刊2015-11-01)

轮轨应力论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用有限元软件ANSYS对轮轨在同一速度下的不同状态下进行数值仿真,分析轮轨的应力应变及温度变化规律。结果表明:在滚滑分析时,钢轨的等效应力比纯滑动的明显小,轮子的等效应力没有明显变化;虽然在滚滑状态下比滑动状态下轮轨的温度和塑性应变小,但减小幅度不大。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

轮轨应力论文参考文献

[1].陈嵘,温静,李博,安博洋,徐井芒.考虑非对称轨底坡的轮轨滚动接触应力分析[J].铁道工程学报.2019

[2].万信号,段志东.滚滑状态下轮轨热结构耦合应力应变分析[J].科学技术创新.2018

[3].李俊琛,杨大巍,董雪娇,冯瑞.CRH5型动车组轮轨滚动接触应力及疲劳寿命的有限元仿真分析[J].兰州理工大学学报.2017

[4].杨武成.接触刚度对轮轨接触应力的影响[J].煤矿机械.2017

[5].葸志鹏.轮轨静止接触应力计算的有限容积法[D].兰州交通大学.2017

[6].李泽.构架载荷与轮轨力及构架动应力相关性研究[D].北京交通大学.2017

[7].黄龙文,李正美,安琦.铁路曲线区段轮轨接触应力计算方法[J].华东理工大学学报(自然科学版).2017

[8].邓永权,梁红琴,蔡慧,李伟,金学松.考虑车轮材料空洞的高速轮轨接触应力分析[J].机械科学与技术.2016

[9].王小伟.基于轮轨和残余应力模型的高速列车车体耐撞性仿真分析[D].北京交通大学.2016

[10].欧阳明.高速铁路钢轨打磨及轮轨接触应力分析[D].西南交通大学.2015

论文知识图

拉伸试样断口形貌热接触耦合工况下轮轨应力分布纯机械载荷工况下轮轨应力分布轮轨应力随机车质量的变化轮轨应力随轮压的变化打磨前后最大剪切应力与等效应力的变...

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