铁道车辆滚动振动试验台动态曲线模拟方法

曲线通过性能对于保障车辆长期安全运行具有重要影响,而室内整车滚振试验是一种对该性能预测、优化的高效手段。车辆曲线线路运行时,线路内外轨具有长度差、超高和曲线半径沿轨道弧坐标而变化,同时还受到离心力作用,在考虑上述因素情况下,提出一种通过室内滚振试验台来模拟曲线线路运行的试验方法,并进行可行性验证。分析表明,除去缓和曲线与圆曲线交接处的瞬时冲击作用,滚振台工况在轮对摇头角、接触点位移以及脱轨系数、轮轨横向力、磨耗功等特征在直线段、缓和曲线段、圆曲线段均能较好模拟线路工况,二者误差控制在7%以内。从工程角度看,所提出的滚动振动试验台动态曲线模拟方法是可行的,可为进一步建立具有动态曲线模拟功能的滚振试验台提供理论依据。     

制动工况下重载货车车轮扁疤对轮轨振动响应分析

随着我国重载铁路的发展,重载货车轴重不断增加,车轮扁疤问题也日渐突出,该问题会导致轮轨动载荷急剧增大。建立了重载车辆-轨道刚柔动力学模型,在考虑了重载货车不同制动工况下,探究车轮扁疤对轮轨之间垂向冲击力和纵向蠕滑的影响,并进行了扁疤限值计算。结果表明,车辆的P1和P2力随着扁疤长度和速度的增大而增加,且紧急制动工况下大于正常制动工况。空车状态下轮轨垂向力远远小于重车状态,但在扁疤的作用下空车状态下的垂向轮轨力产生的波动会更大。车辆进行制动会导致纵向蠕滑率和纵向蠕滑力发生改变,同时在扁疤的作用下纵向蠕滑率和纵向蠕滑力都会产生波动,扁疤越大波动幅度越大。根据标准中的轮轨垂向力和轮重减载率的限值,对车辆在不同工况下进行扁疤限值计算,结合空重车以及制动工况,得到重载货车扁疤限值为38 mm。该研究将为重载货车运维提供相关指导。     

轴重40t车辆车轮扁疤冲击振动特性研究

建立轴重40 t车辆-轨道动力学模型,采用变化车轮半径的方法模拟扁疤作用下的轮轨相互作用特征,分析轮轨冲击动力荷载特性。结果表明,车轮扁疤将激发出高频轮轨冲击荷载,高频区能量占主导。扁疤临界速度作用下轮轨冲击荷载达到峰值,扁疤越长,临界速度越高,扁疤长度为10,20,30和40 mm时临界速度分别为30,50,70和80 km/h,扁疤长度超过50 mm时,临界速度大于重载车辆最高运行速度100 km/h。高频区的轮轨荷载主要存在于轮轨界面,不会引起钢轨变形,频率在850 Hz以下时轮轨动荷载才能有效传至轨下基础,根据轨枕设计极限荷载,建议车轮扁疤长度不应超过40 mm。