基于车轮磨耗寿命预测的轨道参数研究

为研究轨道参数对车轮磨耗寿命的影响,以C80 型货车为例在SIMPACK 软件中建立车辆-轨道动力学模型,利用傅里叶逆变换将轨道不平顺的功率谱密度从频域转换为时域; 基于半赫兹接触理论、FASTSIM 算法和Zobory 磨耗模型在MATLAB 中编制车轮磨耗仿真程序,分析轨道曲线半径、轨距、钢轨轨底坡、钢轨型面、轨道不平顺和轮轨摩擦因数对车轮磨耗的影响。计算结果表明:曲线半径从400 m 增加到2 000 m 后,段修磨耗寿命增加5．1 倍; 轮缘磨耗减小13．4 倍; 当轨距从1 430 mm 增加到1 435 mm 和1 440 mm 时,磨耗寿命分别增加了12．6%和27．5%;轨底坡从1 /20 减小为1 /30,1 /40 和1 /50 时,段修磨耗寿命分别增加3．7%,7．4%和6．9%; 采用CN75 钢轨和UIC60 时的磨耗寿命较CN60 钢轨分别增加20．1%和13．9%;五级谱、六级谱和三大干线谱时磨耗寿命较四级谱时分别增加21．4%,35．9%和26．0%; 轮轨摩擦系数为0．25、0．4 和0．55 时,磨耗寿命较摩擦因数为0．1 分别减少24．2%,24．8%和22．3%。