弹性车轮与刚性车轮噪声特性试验对比研究

开发了基于LabVIEW平台的轮轨噪声测试及后处理软件，测量了不同方向激励下承剪型弹性车轮和刚性车轮的噪声，通过对比，研究了承剪型弹性车轮的噪声特性，为低噪声城市轨道交通车辆的开发提供参考。     

弹性车轮的发展与研究现状

介绍了弹性车轮的发展概况和国内外研究进展情况,其中包括弹性车轮的结构改进、降低轮轨噪声的理论和性能试验研究、寿命研究以及弹性车轮新材料研究进展情况,并在此基础上提出了今后的研究方向。     

不同方向激励下弹性车轮的噪声特性

尖啸噪声是轮轨接处发出的一种高频刺耳的噪声，文中对弹性车轮踏面，轮缘激励下的速度频响函数进行了理论分析，并在室内测试了弹性车轮受不同方向激励时的噪声特性，结果表明，同一测点处轮缘激励下的噪声比踏面激励下的大得多，由此认为轮轨间的横向振动是导致轮轨尖啸噪声的重要原因。     

频响函数在地铁弹性车轮上的应用

根据固体振动噪声与固体振动速度的关系理论，用有限元法对承剪型弹性车轮进行模态,分析计算该车轮的速度频响函数。在与刚性车轮速度频响函数比较后，得到弹性车轮的噪声特性，为低噪声城市轨道交通车辆的开发提供参考。     

独立车轮用踏面形状的研制

近年来独立旋转车轮逐渐被人们接受，独立旋转车轮的优点是提供了取消车轴后的空间，而且运行稳定性高。本文报道了独立旋转车轮的动力特性，介绍了独立旋转车轮踏面外形的设计原理，提供了独立旋转车轮和锥形踏面外形车轮的运行试验结果。     

城轨车辆弹性车轮参数优化及其线路适应性研究

通过建立弹性车轮车辆—轨道耦合系统模型,推导出系统运动微分方程;利用Simpack动力学软件建立弹性车轮车辆动力学模型,并基于车辆的运行平稳性和曲线通过性能对弹性元件的径向刚度和垂向刚度进行优化。利用优化后的刚度对弹性车轮与刚性车轮在不同的轨道线路上的适应性进行研究。结果表明,弹性元件径向刚度和横向刚度的比率在0.75~1.5范围内取值能得到较理想的动力学性能;轨道线路条件越差,弹性车轮的作用越明显。     

基于ADAMS的弹性车轮振动分析

通过ADAMS VIEW软件建立模型,采用将弹性车轮引入轮毂电机系统的使用,通过编写接触算法解决动态接触时的高频振动问题,并通过参数优化选择,来达到如何能最大程度并且合理的降低轮芯处轮毂电机系统所受到的振动冲击目的。研究结果表明,弹性车轮的引入能够很大程度上减少通过轨缝时对轮毂电机产生的冲击,在对刚度参数进行合理的选择分析后,最高减小了78.5%的正向冲击加速度以及56.1%的负向冲击加速度。能够有效的达到减小轮毂电机冲击,降低了电机在机械方面安全性隐患的目的。     

弹性车轮减振降噪特性分析

弹性车轮广泛应用于城市有轨电车,能有效降低轮轨噪声。弹性车轮的基本结构是在车轮轮箍和轮心之间嵌装弹性橡胶件。本文基于TWINS滚动噪声模型,利用有限元-边界元法,建立弹性车轮滚动噪声预测模型,通过仿真预测弹性车轮应用于地铁时的噪声辐射水平,并分析弹性车轮橡胶参数对振动声辐射的影响。计算结果表明:在本文选取参数范围内,激励相同时,橡胶的阻尼损耗因子取0.5、弹性模量取2 300MPa时弹性车轮振动最小,与标准地铁车轮相比降低6dB(A)。     

固定辙叉轮轨接触关系算法研究及软件开发

基于轮轨接触理论,考虑固定辙叉复杂的轨头廓形变化及轨距线不连续,提出能够准确计算固定辙叉轮轨接触参数的算法并编制相应计算软件。通过现场试验,对LM型踏面通过60 kg/m钢轨12号合金钢组合辙叉时的轮轨接触点位置(包括沿辙叉纵向和各关键断面)进行测量,并与软件计算结果对比分析;采用该算法分析60 kg/m钢轨12号提速道岔整铸辙叉翼轨加高这一优化设计对轮轨接触参数的影响。结果表明,沿辙叉走行方向和辙叉各关键断面,实测值与软件计算的轮轨接触点变化规律基本一致;对翼轨适当加高可以优化轮轨接触关系,降低辙叉竖向不平顺,验证了该算法的正确性和软件的可行性,便于准确、高效地对固定辙叉区轮轨关系进行优化设计。     

现代有轨电车独立轮转向架移动式不落轮镟修工艺及装备研究

以广州海珠有轨电车试验线车辆轮对旋修为例,介绍了独立轮转向架移动式不落轮镟修工艺原理,分析了现代有轨电车转向架的特点、架车机设备的功能,以及架车工装、镟修定位夹紧工装的选型要求,给出了独立轮转向架移动式不落轮旋修工艺流程。     

840D车轮辐板孔边裂纹扩展机理分析

利用有限元法对840D货车车轮在长坡道制动工况下产生的温度场、热应力场进行分析,进而得到裂纹在扩展过程中应力强度因子的变化规律。分析表明:裂纹在穿透辐板厚度之前,裂纹的扩展以内侧周向扩展为主,并且稳定扩展;裂纹在穿透辐板厚度时,由于沿辐板厚度方向的裂纹尖端Ⅱ型应力强度因子存在突变,可能导致裂纹产生不稳定扩展突变;裂纹在穿透辐板厚度之后,由于内侧裂纹的Ⅱ型裂纹应力强度因子持续增加,外侧裂纹的Ⅱ型裂纹应力强度因子大于Ⅰ型裂纹应力强度因子,但都小于内侧裂纹的Ⅰ型裂纹应力强度因子,因而裂纹仍以辐板周向扩展为主,但裂纹扩展的方向稳定性变差,裂纹可能向轮辋扩展。