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摘要
为阐明地铁直线轨道上的异常波磨现象，从轮轨滚动接触层面研究钢轨波磨特性。首先，调研实测线路波磨特征，并建立三维轮轨滚动接触有限元模型；然后，分析轮轨黏滑特性以及轮轨接触和钢轨磨耗特征，以期从微观瞬态角度解释钢轨波磨的演化过程；最后，结合系统稳定性分析，从宏观上表征钢轨波磨的发展趋势。研究结果表明，在无波磨工况下，轮轨接触未出现黏滑过程，因而钢轨波磨不会形成；在波磨工况下，轮轨接触出现了轻微的黏滑运动，进而促使初始波磨继续发展。对于轨面接触区域中的固定节点，其所在断面的应力和应变最大值会随着车轮运行逐渐从次表面转移至表面，由于断面损伤易发位置与应力和应变最大值密切相关，因此，损伤易发位置也会在次表面首先形成并逐渐转移至表面，这从微观角度说明波磨断面波峰/波谷的形成是一个由下而上的损伤累积过程；在车轮单次运行后，波磨区域发生了明显的不均匀相对滑移，进一步说明初始波磨仍处在发展过程中；轮轨系统不稳定振型对应频率与实测波磨通过频率相近，表明初始波磨将随着车轮运行逐渐加剧。
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