压剪复合型弹性车轮轮轨接触关系研究

为分析压剪复合型弹性车轮轮毂与轮芯之间橡胶元件对轮轨接触关系的影响,基于Abaqus仿真软件建立弹性车轮轮轨接触应力分析有限元模型,建立分别采用弹性车轮和刚性车轮的车辆动力学模型,分析直线和曲线上橡胶元件变形及对轮轨接触位置分布的影响.结果表明:弹性车轮轮轨接触面积较刚性车轮轮轨接触面积增加16.87％,最大接触压力降...     

机车轮对装配应力的数值分析

提出了一套模拟车轮装配全过程的数值分析程序，分析轮对配合面内的接触应力分布，在轴对称模型基础上，模拟分析了整体直辐板车轮与车轴之间的过盈配合接触现象，详细地讨论了过盈配公差和加工精度对配合面内的接触应力分面和摩擦滑动的影响；在三维模型基础上，模拟分析了论心－轮箍型斜辐板车轮与车轴的两个过盈配合面内的接触压力分布，研究了不同过盈配合量，轮箍厚度和垂向外载荷对接触压应力分布的影响。     

压剪复合型弹性车轮的纵向振动影响及其控制

针对弹性车轮在运行时的纵向振动问题,建立弹性车轮6自由度复合动力学模型。基于某装有弹性车轮的地铁车辆,研究其运行速度、弹性车轮自身阻尼特性对弹性车轮纵向振动的影响。对弹性车轮发生中低频大幅纵向振动时车体与构架的振动进行分析,根据弹性车轮纵向振动特点研究其控制与抑制方法。结果表明:由于轮毂与轮芯之间阻尼特性较小且具有大的刚度,当车轮高速运行时,轮轨蠕滑力诱发了弹性车轮纵向中低频大幅振动;该振动对构架振动影响较大,但对车体基本没有影响;提高一系纵向阻尼是抑制弹性车轮纵向振动的有效合理方法,当阻尼达到72 k N·s/m时可有效抑制本车弹性车轮振动。     

弹性车轮动力学复合模型及其性能研究

为深入研究轻轨车辆弹性车轮的动力学作用,基于压剪复合型弹性车轮的结构,在弹性车轮动力学传统模型的基础上,综合考虑弹性车轮轮芯相对于轮毂的6个自由度,建立弹性车轮动力学复合模型。利用多体动力学软件SIMPACK进行仿真计算,对比分析传统模型和复合模型下弹性车轮车辆以及刚性车轮车辆的临界速度、平稳性、曲线通过性能和轮轨磨耗等指标。结果表明:由于传统模型未考虑车轮与车轴之间的偏转刚度和轮对两车轮之间的扭转刚度,因此计算误差较大;采用复合模型得到的弹性车轮车辆的临界速度、运行平稳性指标,以及通过小半径曲线时的轮轨横向力、轮轴横向力、脱轨系数、轮重减载率等较刚性车轮车辆都有不同程度的降低;弹性车轮车辆的轮轨磨耗情况在直线通过时与刚性车轮车辆的相似,而曲线通过时相比刚性车轮车辆降低了约5.3%。     

滚动接触问题的一种数值算法

本文将虚拟接触载荷法推广应用到线弹性稳态滚动接触分析，采用分布形式的虚拟接触载荷模拟滚动圆柱体与支承接触面之间的接触力，将稳态滚动的影响纳入单元刚度矩阵，导出了相应有限元方程，对二维平面应变条件下稳态滚动问题作了计算。     

钢轨在动载荷作用下的动应力响应特性分析

为寻找钢轨在车轮动载荷作用下的最大动应力响应点,确定轨道超偏载检测传感器的合理安装位置。利用轨道弹射实验台提供的模拟轨道,运用非线性有限元分析软件ABAQUS,建立包含轮轨接触关系的模拟轨道有限元模型,分析研究钢轨在车轮移动载荷作用下的动应力响应规律。同时通过实验验证有限元分析的结果。通过有限元分析与实验分析得到钢轨侧面上的应力分布与变化规律研究。研究结果表明:钢轨在车轮动载荷作用下,在钢轨侧面上沿钢轨横截面法向正应力响应最大,最大应力响应点在钢轨跨中最上方,将轨道超偏载检测传感器安装在最大应力响应点附近可显著提高信号的信噪比。     

组合材料车轮结构强度分析

开发了由铝合金轮芯和钢制轮辋的组合材料车轮结构,其结构质量比传统钢制车轮质量减小25%以上,能有效降低一系簧下质量。用ANSYS有限元软件建立组合材料车轮的有限元模型,基于UIC 510-5标准和DVS 1608标准对组合材料车轮的铝合金轮芯和钢制轮辋的静强度及疲劳强度进行分析。结果表明:与传统钢制车轮结构相比,由铝合金材料制造轮芯的组合材料车轮,具有较低径向刚度的优点,其在列车运行过程中轮芯主要承受压应力,充分发挥了铝合金材料抗压性能优于抗拉性能的优点,保证了铝合金轮芯具有钢制车轮的静强度和疲劳强度性能。     

O''''ZBEKISTON型机车轮芯低温材料的试验开发

针对O'ZBEKISTON型机车车轮轮芯低温性能的要求,对比分析了几种相关材料的机械性能,并通过试验选取ZG2OSiMn作为机车车轮轮芯的设计材料.     

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。     

高速转向架车轮强度分析

车轮是铁路列车重要的承载部件,工作的可靠性与列车的安全性密切相关。列车运行过程中轮轨间的动作用力、各种复杂的载荷、轮对安装的过盈配合、高速旋转时的离心力等都对车轮的应力分布有很大的影响。本文以高速动车组车轮为例,依据UIC510-5标准,应用有限元方法分别对直线、曲线、道岔运行3种工况进行车轮强度分析。     

高速变轨距动车组转向架滑动套配合量影响研究

某新型高速变轨距动车组变轨机构中车轮、滑动套和车轴存在多层圆筒配合,为深入了解配合量对滑动套接触压力以及结构应力的影响,分别采用弹性力学和有限元分析的方法对其进行求解,并分析了不同配合量对接触压力和结构应力的影响。结果表明:除接触边缘区域,车轮-滑动套接触压力与配合面过盈量成正线性关系;滑动套-车轴间隙量对滑动套内孔面结构应力影响显著,其实际间隙值由于车轮-滑动套过盈配合的压缩作用而小于设计值,所以设计间隙量时建议考虑车轮-滑动套过盈配合的压缩作用。     

25 t轴重重载货车车轮强度分析

根据UIC和欧洲EN的有关标准确定车轮的机械载荷及载荷工况,考虑到轮轴过盈配合,计算了25 t轴重重载货车磨耗到限车轮的应力,并对该车轮进行了静强度和疲劳强度评定。计算结果表明,在机械载荷作用下,25 t轴重重载货车磨耗到限车轮的静强度和疲劳强度均满足设计要求。     

磨耗状态下机车车轮与曲线钢轨的接触分析

利用轮轨型面测量仪现场实测SS4型机车JM3磨耗型车轮踏面和干线铁路曲线段不同位置的钢轨型面。选取典型轮轨型面,建立三维弹塑性接触有限元模型,利用有限元软件Marc计算两种车轮在不同位置处与钢轨的接触状态。分析结果表明:同一段曲线上不同曲率钢轨的磨耗量和磨耗区域有较大差异;在相同外载荷条件下,与标准车轮相比,磨耗车轮与实测钢轨的接触斑面积较大,轮轨型面匹配较好,接触状况得到改善;针对线路上大量磨耗状态车轮,曲线钢轨型面应以磨耗状态车轮型面为参考对象进行设计,而不是标准车轮型面。     

增压器压气机精细接触问题的研究

涡轮增压器是机车柴油机的重要部件之一.增压器压气机的叶轮以一定的过盈量热装在衬套上,其工作转速高达25 000 r/min,这是典型的三维接触问题.为保证工作中的合理接触内力,采用有限元参数二次规划法,并结合多重子结构技术分析求解叶轮与衬套三维弹性接触问题,利用DELSAS程序,针对不同的转速和过盈量进行了大量精细计算,获得了叶轮与衬套之间接触内力的相应分布规律,以作为设计、制造时参考.     

集成制动盘功能弹性车轮的研制

基于100％低地板有轨电车转向架空间较小的特点,研制开发了一种集成制动盘功能的弹性车轮.弹性车轮的轮箍两侧表面替代制动盘与制动夹钳制动面配合,极大缩小了转向架轴向空间,减小了转向架重量.根据弹性车轮的运用工况和载荷条件,对车轮进行相关试验验证,结果表明弹性车轮各项性能满足技术要求.     

多面接触体弹性应变的量化分析

本文结合设计实便，根据不同工况对多面接触传力组件三个方面环面的载荷、间隙、接触顺序以及相应两个配合尺寸公差、弹性应变的计算公式和数值作出定量分析，为栈设备安装工艺提供某些理论依据。     

弹性分开式扣件板下弹性垫板静刚度试验及评价

为研究锚固螺栓不同紧固扭矩对弹性分开式扣件板下弹性垫板静刚度的影响,以我国地铁常用的DZIII型扣件为研究对象,计算锚固螺栓在不同紧固扭矩作用下对板下弹性垫板的初始预压力,并对TPEE和橡胶类板下弹性垫板在不同初始预压力作用下的静刚度进行测试和评价。结果表明:锚固螺栓紧固扭矩为150,200,250 N·m时,板下弹性垫板的初始预压力为69.94,93.24,116.54 k N;板下弹性垫板静刚度测试结果同静刚度测试荷载取值范围密切相关,且同初始预压力呈正相关关系;板下弹性垫板静刚度应根据扣件系统正常服役状态下锚固螺栓紧固扭矩引起的初始预压力进行测试和评价。     

装配式衬砌接头的接触力学模型研究

装配式衬砌是由衬砌管片通过螺栓连接而成的,在相邻管片连接处存在一个力学特性比较复杂的区域,这个区域存在面面接触及螺栓的连接。将其抽象为面面接触单元及螺栓预紧单元进行数值模拟,并通过算例进行了分析,得出了一些结论。     

压剪复合型橡胶弹性车轮有限元分析

根据橡胶弹性车轮的刚度设计原则,以轴重16 t,φ860 mm轮径,设计运行速度100 km/h为目标,对压剪复合型橡胶弹性车轮进行有限元分析,研究在预压装和不同载荷下橡胶的变形状态,以及橡胶弹性车轮的径向、横向刚度和综合变形刚度,与刚度实际测量结果进行对比,并进行噪声对比测试,以获取合理的结构设计,达到满意的减振降噪效果。     

轮装制动盘螺栓预紧力计算及强度校核

制动盘螺栓作为连接制动盘与车轮的关键部件,其在制动过程中,承受盘体受热膨胀带来的轴向拉伸载荷,并且还承受到来自制动盘的热量,其强度直接决定了制动盘能否安全使用。文章通过建立制动盘整体模型,进行螺栓在有预紧载荷情况时的紧急制动工况模拟计算,根据螺栓预紧载荷对螺栓受力的影响,提出了螺栓预紧载荷的建议值,并对螺栓强度进行校核,从而保证螺栓满足使用要求。