| 等效锥度非线性研究及其在踏面设计中的应用 |
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| 引用本文： | 张笑,池茂儒,谢雨辰,梁树林,蔡吴斌,李奕潇.等效锥度非线性研究及其在踏面设计中的应用[J].铁道科学与工程学报,2024(4):1424-1434. |
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| 作者姓名： | 张笑 池茂儒 谢雨辰 梁树林 蔡吴斌 李奕潇 |
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| 作者单位： | 西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(U21A20168);国家自然科学基金青年基金资助项目(52202464)；;国家重点研发计划资助项目(2022YFB4301303)； |
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| 摘 要： | 为研究等效锥度非线性特性对车辆系统动力学和磨耗性能的影响，提出可以用于踏面优化设计的非线性特性建议指标。通过对轮轨关系进行细致推导，应用踏面逆向设计快速递推算法，得到具有不同等效锥度非线性特性的踏面，对不同踏面的轮轨关系进行分析。建立车辆系统动力学模型和基于Archard理论的磨耗预测模型，对不同非线性特性踏面的临界速度、横向平稳性、磨耗性能进行对比分析。研究结果表明：非线性因子值过高或过低都会导致临界速度下降，但该指标过高对临界速度影响更大，最大降幅可达20%；等效锥度非线性特性还会影响到踏面的磨耗发展，踏面的初始非线性因子越高，名义等效锥度在磨耗过程中的增长越慢，对延长车轮服役周期是有利的。综合动力学性能及磨耗性能，建议高速列车踏面的非线性因子应取尽可能接近于0的负值。在这一结论的指导下，对S1002CN踏面进行优化设计，得到名义等效锥度为0.1，等效锥度非线性因子为0.013(与S1002CN持平)、-0.002的优化踏面S1002CN＿opt1、S1002CN＿opt2，优化踏面S1002CN＿opt2与S1002CN相比临界速度和横向平稳性有所优化，同时磨耗性能也有所提升。S...
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| 关 键 词： | 等效锥度非线性 车轮型面逆向设计 车辆系统动力学 轮轨接触关系 车轮磨耗 |
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