列车制动过程踏面温度场及应力-应变分布特性

作者：宋剑锋; 黄鑫磊; 仪帅; 杨振熙; 董永刚^*; 李树林

来源：吉林大学学报（工学版）, 2023, 53(10): 2773-2784.

DOI：10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20211324

• 机械设计
• 制动
• 热-机械耦合
• 温度场
• 应力
• 应变

对Abaqus软件进行二次开发，采用旋转载荷法设置热流密度、法向载荷、切向载荷以及轮轨间的接触传热作用，在车轮表面设置对流换热和热辐射作用，基于热-机械耦合仿真得到了不同制动规程条件下踏面温度、应力和应变的动态变化及其分布特性，在此基础上回归得到了车轮踏面最高温度及制动结束温度与制动工况参数之间定量关系，并给出了制动过程踏面温度最高点温度变化曲线模型以及热应力预测模型。结果表明：轴重、制动初速度和减速度每增加5 t、20 km/h和0.1 m/s2，踏面的最高温度分别增加约90℃、120℃和26℃；25 t、100 km/h、0.7 m/s2制动工况下，径向应力辐达625 MPa，切向应力最大值为-713 MPa，最大径向、切向塑性应变分别为-5.47‰和-3.37‰，最大热应变为5.178‰，热应力范围为433 MPa。

• 单位
  燕山大学; 雷沃重工股份有限公司