基于改进摩擦功模型的轮轨滚动接触磨耗研究

作者：马超智; 辛涛^*; 高亮; 崔旭浩

来源：铁道学报, 2019, 41(12): 49-55.

• 摩擦功模型
• 轮轨磨耗
• 滚动接触
• 弹塑性
• 有限元模型

摩擦功模型常用于轮轨接触磨耗的分析,但无法反映轮轨磨耗程度的差异,亦不能很好考虑材料塑性屈服对接触磨耗造成的影响。结合轮轨接触处的Mises应力分布特征,提出弹、塑性分区磨耗及塑性区摩擦功这一评估指数,实现了对摩擦功模型的改进。基于建立的滚动接触有限元模型,分析轮轨塑性区摩擦功与总摩擦功随轮轨屈服强度比的变化规律。结果表明:塑性区摩擦功能反映材料塑性屈服与摩擦功激扰的共同作用。随着轮轨屈服强度比的提高,接触斑总摩擦功缓慢增大,车轮及钢轨塑性区摩擦功之和变动明显,并呈先减小后增大趋势;车轮磨耗高于钢轨发生在轮轨屈服强度比小于0.96的范围内;轮轨屈服强度比为1.01～1.02时,系统塑性区摩擦功数值降到最小。

• 单位
  北京交通大学; 建筑工程学院