基于有限元法的輪軌蠕滑理論研究.pdf

1、輪軌關(guān)系是機(jī)車車輛、軌道系統(tǒng)中最基本、最復(fù)雜的一個問題,屬于三維滾動摩擦接觸問題.以Kalker為代表的國內(nèi)外專家學(xué)者為輪軌滾動接觸理論的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn),但他們的理論至今未突破Hertz接觸條件和彈性半空間假設(shè),無法對復(fù)雜的輪軌作用問題作進(jìn)一步的研究.大量的工程應(yīng)用已充分證明有限元參數(shù)二次規(guī)劃法是解決空間接觸問題的一種先進(jìn)的、行之有效的方法.該文采用基于參變量變分原理的有限元參數(shù)二次規(guī)劃法,并結(jié)合多重子結(jié)構(gòu)技術(shù)分析求解輪軌三維彈性

2、和彈塑性接觸問題,按照輪軌實(shí)際幾何關(guān)系建立了真正的三維模型,完全避免了傳統(tǒng)的解析或半解析法中的Hertz假設(shè)和彈性半空間假設(shè).該文建立了錐形踏面、磨耗形踏面的機(jī)車和車輛車輪分別與標(biāo)準(zhǔn)軌道相接觸的三維有限元計算模型,模型還考慮了軌枕和部分道床的彈性作用.在大量彈性接觸計算的基礎(chǔ)上,又進(jìn)行了大量彈塑性接觸計算,得到了大量的輪軌接觸力、接觸狀態(tài)及輪軌應(yīng)力的數(shù)據(jù).通過對計算結(jié)果的詳細(xì)分析,得出了一系列機(jī)車車輛結(jié)構(gòu)和運(yùn)用參數(shù)對輪軌接觸性能影響的規(guī)