| 基于三维动态有限元模型的轮轨磨耗数值分析 |
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| 引用本文： | 常崇义,王成国,金鹰.基于三维动态有限元模型的轮轨磨耗数值分析[J].中国铁道科学,2008,29(4). |
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| 作者姓名： | 常崇义 王成国 金鹰 |
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| 作者单位： | 1. 中国铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心,北京,100081
2. 铁道综合技术研究所铁道力学研究部,日本东京,185-8540 |
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| 基金项目： | 铁道部科技研究开发计划项目
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中、日、韩铁道科学技术合作项目 |
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| 摘 要： | 提出基于三维动态有限元模型的轮轨形面磨耗的数值预测方法,应用非线性有限元分析软件ABAQUS建立三维有限元模型,对轮轨滚动接触过程中的磨耗问题进行数值仿真研究。分析中,轮、轨材料采用双线性的弹塑性本构模型,联合使用有限元隐式（静态）和显式（瞬态）求解方法模拟轮轨瞬态滚动接触过程;采用基于微面积的Archards磨耗模型的积分形式,对轮轨材料的滚动磨损进行计算;用基于三次样条插值函数的曲线光滑技术,对磨耗过程的磨损量分布进行光滑化处理,再根据光滑化后的磨损分布来更新轮轨形面;用Laplace网格光滑技术对车轮踏面和轨轮轨头内部的有限元网格进行光滑化处理。以以往轮轨试验为实例对数值分析模型和方法进行了验证,试验结果与数值分析结果具有良好的一致性。
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| 关 键 词： | 轮轨磨耗 三维有限元模型 轮轨接触 磨损模型 轮轨形面 网格光滑化 |
Numerical Analysis of Wheel/Rail Wear Based on 3D Dynamic Finite Element Model |
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