以圆弧参数为设计变量的车轮型面优化数学模型研究

作者：成棣; 王成国; 刘金朝; 李海涛

来源：中国铁道科学, 2011, (06): 107-113.

• 车轮型面优化
• 多目标模型
• 设计变量
• 圆弧参数
• 磨耗
• 临界速度 Wheel profile optimization
• Multiobjective model
• Design variable
• Arc parameter
• Wear
• Critical velocity

在分析圆弧型车轮型面几何特点的基础上,提出用4段圆弧描述车轮型面与钢轨的接触部分。以4段圆弧中两端圆弧的半径和两中间圆弧的圆心坐标为设计变量,以轮轨磨耗、临界速度和轮轨横向力为目标函数,以满足对最大接触应力、脱轨系数、滚动疲劳因子、临界速度和轮轨横向力的要求为约束条件,建立圆弧型车轮型面多目标优化模型。以欧洲时速200km标准铁路客车为例,采用给出的车轮型面多目标优化模型对其车轮型面进行优化。结果表明:车轮型面经1次优化的车辆运行在半径为3 000m的曲线线路上时一位轮对车轮的总磨耗指数下降约15%,但车辆的临界速度仅为75m.s-1;通过调整设计变量的取值范围,进行车轮型面优化,得到最优车轮...

• 单位
  南车青岛四方机车车辆股份有限公司; 中国铁道科学研究院