基于Marc的轮轨温度场仿真分析

以轮轨为研究对象,基于摩擦磨损实验和数值仿真技术,分析载荷、速度及材料对轮轨温度场的影响.通过仿真结果与实验结果对比,验证了有限元仿真分析方法解决复杂非线性摩擦学问题的可行性.     

铁路轮轨高频随机振动理论解析

研究了因车轮和钢轨表面粗糙度引起的轮轨系统高频随机振动问题。在建立轮轨高频相互作用物理模型的基础上，分析了轮轨相互作用关系，推导了轮轨系统阻抗特性，讨论了轮轨表面粗糙度谱，并给出了轮轨系统高频随机振动响应谱表达式     

基于Recurdyn的50m天线轮轨接触动力学仿真

针对天线轮轨系统中的轮轨接触变形问题,对轮轨组合的数学模型、接触关系、工作模式、运行轨道等方面进行了研究,基于多体动力学对天线轮轨系统建立了刚柔耦合模型,利用Recurdyn软件对轮轨系统进行了仿真分析,得到了轨道应力和变形云图,提出了轮轨接触模型的最大应力和最大变形出现位置,设计了轨道加载变形测量实验,并将现场实验测得的轮轨变形数据与仿真结果进行了比较,验证了轮轨接触模型的准确性。研究结果表明,该轮轨接触动力学模型能够为国家天文台50 m射电天线的轮轨磨损和冲击变形提供了参考,也为模型的进一步优化设计提供了依据和思路。     

摩擦学系统结构寻优模型研究

通过对摩擦学系统条件转化的研究和转化实例的分析,提出了解决摩擦学系统结构寻优问题的新思路和模型。经摩擦学验证试验得出结论：利用人工智能技术可以基本实现摩擦学系统结构条件下的摩擦学特性转化。对转化结果求最小值。可得该摩擦学系统条件的最优解。摩擦学设计用户和专业摩擦学研究人员可以由此优化方法完成对摩擦学试验研究方案的优化和摩擦学设计参数的正确选择。     

轮轨关系研究中的力学问题

简单论述世界铁路发展状况和铁路交通运输的优越性。详细论述轮轨关系的研究问题,其研究包含轮轨滚动接触作用和稳定性问题、轮轨粘着和强度、接触表面磨损和滚动接触疲劳破坏、轮轨噪声、轮轨蠕滑率／力理论和轮轨三维弹塑性滚动接触问题。在这些问题研究中,蕴涵十分复杂的力学和强度问题。文中就这方面的研究现状和存在问题以及问题研究的难点进行讨论,并分析今后可能的研究方向。     

摩擦学问题研究的非线性理论方法

摩擦学问题是非线性复杂系统问题,需要用非线性科学方法来研究.为了了解摩擦学研究的非线性科学理论方法,更好地开展对摩擦学复杂问题的定量研究,介绍分形几何、混沌理论和小波原理等现代非线性科学理论在表面表征、表面接触、磨粒识别、磨损预测、摩擦信号分析和磨损过程动力学诠释等研究中的应用和所取得的成果.已有研究成果表明,分形、混沌和小波等非线性理论是解决摩擦学复杂问题的有力工具,是揭示摩擦磨损规律、推进摩擦学问题量化研究的有效方法.     

人工神经网络方法在摩擦学领域的应用研究进展

摩擦学系统具有复杂性,但传统研究方法无法精确定量求解摩擦学复杂问题。为了了解摩擦学复杂问题的解决方法,更好地开展对摩擦学复杂问题的深入研究,阐述人工神经网络方法解决磨损过程的预测、摩擦因数预测与分析和磨屑识别等摩擦学复杂问题的研究进展,并对其未来发展趋势进行展望,如建立新型神经网络模型,建立集成度高、耦合多种分析方法的平台以及创新研究对象等。     

摩擦学尺寸效应及相关问题的思考

根据文献研究,简单阐述了尺寸效应的研究现状、宏观/微观摩擦学的差异。从尺寸大小的角度,提出了应当对摩擦学传统理论有效性、过渡状态摩擦学、摩擦系数、摩擦学与材料、系统结构和物理规律尺寸效应与摩擦学特性的关系等一些摩擦学领域的重要基础问题进行认真思考和系统研究。     

车轮多边形磨耗统计规律及关键影响因素分析

针对列车车轮多边形磨耗问题广泛存在于轨道交通运输领域,会导致车辆/轨道系统产生高频的振动冲击,严重影响车辆和轨道系统零部件的使用寿命,危及行车安全这一问题,调查了大量车轮的多边形磨耗情况并进行统计分析,掌握了高速列车车轮多边形磨耗问题的现状和特点。以18～20阶多边形磨耗车辆为例,通过理论研究和试验分析(试验分析包括车辆系统振动特性测试和转向架模态特性测试),对车轮多边形磨耗的根本原因及诱导因素进行研究。研究发现,轮轨系统在580 Hz频率附近存在固有模态是导致车辆发生18～20阶多边形磨耗的根本原因,轮轨表面的各种不平顺能激发或者加剧轮轨系统在580 Hz频率附近的模态共振,从而诱发车轮多边形磨耗的产生。该结果可为高速列车车轮多边形磨耗问题的防止和进一步研究提供参考。     

轮轨摩擦自激振动引起小半径曲线钢轨波磨的瞬态动力学

钢轨波磨问题一直困扰着地铁线路,对其产生机理的研究有着重要的理论和应用价值。基于轮轨摩擦自激振动引起钢轨波磨的观点,建立轮对稳态通过小半径曲线时由轮对-钢轨-轨枕组成的轮轨系统有限元弹性振动模型,在模型中假设轮轨蠕滑力饱和且等于法向力与摩擦因数的乘积。应用有限元软件ABAQUS分析该模型的运动稳定性,重点研究轮轨系统摩擦自激振动的瞬态动力学过程,获得了轮轨系统发生摩擦自激振动时轮轨振动和接触法向力的变化规律。结果显示内轮和内轨接触摩擦副发生严重的摩擦自激振动,并对这个摩擦自激振动引起钢轨波磨的机理进行了解释。     

滑动轴承摩擦系统动力学仿真研究

在分析了滑动轴承内部摩擦学系统和摩擦学系统过程的基础上,基于摩擦学系统方法构建滑动轴承内部的摩擦磨损动力学模型,对滑动轴承的摩擦磨损特性进行了研究,并通过仿真试验研究了轴承内部温升和热量之间的关系.试验结果表明仿真结果与理论模型计算结果相吻合.     

关于我国生物摩擦学研究的思考

简要回顾了生物摩擦学的发展历史,分析了生物摩擦学问题的基本特性。通过对近5年来国内外重要学术会议和国内重要学术期刊发表的论文进行统计比较,分析了我国生物摩擦学研究面临的现状、存在的问题,对我国生物摩擦学发展的重点领域和研究方向提出了建议。     

锥形踏面和磨耗形踏面轮轨弹塑性接触性能的比较

用有限元参数二次规划法分析轮轨的三维弹塑性接触问题,对锥形踏面和磨耗形踏面的机车车轮与标准轨道组成的轮轨系统分别进行计算,并将得出的轮轨接触状态、接触力及接触应力场进行了分析比较,指出了磨耗形踏面耐磨的根本原因。这一方法为轮轨型面的优化设计提供了新的思路。     

摩擦学面临的挑战及对策

从摩擦学的任务及特点出发，阐述其重要作用及其特殊性质──系统依赖性、时间依赖性和多学科、跨学科性，提出摩擦学的系统研究方法，指出当前应加紧研究知识获取问题，推动摩擦学设计，强调应积极开展各种层次摩擦学教育。     

船舶柴油机摩擦磨损监测与故障诊断关键技术研究进展

为了保障船舶柴油机的安全运行,研发了一种基于多尺度传感器信息融合技术的船舶柴油机故障诊断系统.在此基础上,从摩擦学与动力学耦合的角度,对船舶柴油机摩擦学系统状态监测与故障诊断关键技术研究进展进行了分析,指出了尚待解决的问题和今后的重要研究方向.     

美国铁路润滑的某些趋向

本文概述美国铁路柴油机润滑、监控与轮轨润滑等方面的动向。美国铁路从1983年开始研究直线线路的轮轨润滑,第一次发现润滑的效果可节约牵引能量15～18%,采用多级铁路机油可节约燃料费1～3%。按此推算:我们若能研究推广应用这方面技术,我国铁路1年可节约燃材费3亿元以上。这与我们在“关于铁路运输中摩擦学与节能的浅述”一文中,应用现有摩擦学知识,把上述两者结合在一起,年节约量将达6亿元以上。     

重载丝杠螺母副的摩擦学系统模型的建立

在基本摩擦学理论和实验的基础上 ,分析了某种选定的摩擦副在某种选定的摩擦学工况条件下的摩擦学系统特性 ,建立了轧机压下装置中重载丝螺母副的摩擦学特性与载荷之间关系的数学模型 ,推导出相对准确的摩擦系数—载荷 ,磨损率—载荷计算公式 ,与实验结果比较有较好的吻合性。该数学模型可为摩擦学系统特性转化的研究提供研究参照体 ,亦可为工程设计人员在摩擦学设计时提供有效的计算工具。     

动力稳定装置耦合系统机械特性研究

针对动力稳定装置中液压油缸的工作压强及液阻系数对作业效果的影响等问题,对动力稳定装置的轮轨接触特性、液压油缸工作原理以及钢轨的受力特征等进行研究。在刚性钢轨动力稳定装置-轨道横向耦合系统键合图模型的基础上,提出一种基于Euler梁理论的柔性钢轨动力稳定装置-轨道横向耦合系统键合图模型。基于此模型进行轨枕振动特性分析,并将分析结果与实验结果对比分析,验证了模型的准确性。分析了夹钳油缸工作压强、液压油缸进出油口的液阻参数和轮轨接触角对轮轨间能量传递效率与作业效果的影响。通过分析得到：当轮轨间能量传递效率保持在95%以上,轮轨角度应保持在0～40°;在轮轨间隙消除时（即夹钳油缸工作压强为7 MPa时）,轮轨间能量传递效率会从之前的30%激增到99%左右,提升了69%。     

某型机车柴油机摩擦学系统失效模式与故障规则研究

通过对四台不同使用寿命机车柴油机长达五年的状态监测和实验研究,总结了该型机车柴油机摩擦学系统失效模式,分析了其润滑系统失效原因,并总结出了基于油液分析技术的该型机车柴油机的摩擦学系统的故障规则。文章还开发了一个基于这些规则的机车柴油机的摩擦学系统状态识别系统。     

微机电系统(MEMS)纳米摩擦学研究进展

随着微型机电系统(MEMS）的快速发展，MEMS摩擦学已成为当前纳米摩擦学研究中最活跃的前沿领域之一。微观尺寸上的摩擦磨损和润滑对整个MEMS系统的性能、稳定性和寿命起着决定作用，因此研究MEMS的微观摩撩学性能至关重要。本文对近年国内外MEMS摩擦学研究的新进展作了综述，介绍了MEMS系统的纳米摩擦学特性，讨论了包括环境条件、材料处理、表面改性、分子超薄膜润滑等在解决MEMS摩擦和润滑问题上的研究状况，提出了当前相关研究的几个重要问题。