考虑尖轨变截面廓形的轮轨接触与磨耗分析

作者：陈雨; 安博洋^*; 潘自立; 莫宏愿; 王平; 方嘉晟; 钱瑶; 徐井芒

来源：西南交通大学学报, 2022, 57(06): 1250-1258.

• 铁路道岔
• 尖轨磨耗
• 轮轨接触
• 变截面
• 摇头角

为研究尖轨变截面对曲尖轨轮轨接触行为和磨耗分布的影响，提出了一种适用于道岔区的三维非对称接触几何算法，该算法可计算车轮与曲尖轨间的真实法向间隙.使用SIMPACK建立车辆-道岔多体动力学模型，获得仿真结果；利用考虑变截面的接触模型与英国谢菲尔大学提出的USFD磨耗模型计算曲尖轨磨耗.研究结果表明：1）以S1002CN车轮与12号道岔曲尖轨为例，轮对摇头角与尖轨变截面均会引起轮轨法向间隙沿接触斑纵向非对称分布，从而导致接触斑形状与应力沿接触斑纵向非对称分布；当摇头角为10 mrad，横移量为7.5 mm时，本文算法得到的接触斑面积比未考虑尖轨变截面和摇头角的简化算法所得结果大9.2%. 2）以CRH3型车与12号曲尖轨道岔为研究对象，简化算法得到的最大磨耗深度为本文算法所得结果的0.75倍.

• 单位
  土木工程学院; 中铁二院工程集团有限责任公司; 西南交通大学