纵向冲击对电力机车踏面中部滚动接触状态的影响

作者：张开辉

来源：铁道机车与动车, 2018, (10): 20-26.

• 大功率电力机车
• 横裂纹
• 显式有限元
• 纵向冲击
• 牵引/制动
• 滚动接触

为分析纵向冲击对横向裂纹萌生的影响,采用显式有限元法建立了考虑真实轮轨三维几何的三维瞬态轮轨滚动接触模型,于时域内精确重现轮轨间瞬态滚滑行为,计算了牵引和制动工况下可能的纵向冲击对轮轨法、切向接触解的影响。结果表明,制动工况下的纵向冲击力加剧了机车车轮滚动圆区域横向裂纹的萌生,幅值500 kN的纵向冲击力会使最大纵向轮轨力、切向接触应力、蠕滑率、摩擦功由28 kN、442 MPa、-0.25%、0.01 J分别增至42 k N、551 MPa、-0.42%、0.02 J;牵引工况下,向前的车钩纵向冲击力会减小机车车轮的纵向轮轨力、轮轨切向接触应力、蠕滑率、摩擦功等,进而减缓车轮踏面中部裂纹的萌生。

• 单位
  中国铁路兰州局集团有限公司