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摘要
列车在启动、制动或通过曲线轨道、长大下坡道时，轮轨之间将出现滑动接触，这种现象在地铁中较为常见。滑动接触引起的磨损对接触区域应力和温度有着显著影响。根据数值计算方法和摩擦传热理论，建立轮轨接触磨损模型和摩擦传热模型，引入与磨损相关的接触应力，采用移动热源模拟轮轨之间的摩擦热，考虑温度对材料参数的影响，研究滑动磨损对应力和温度的影响。结果显示，随着滑动距离的增加，轮轨接触斑面积逐渐变大，接触应力从尖凸状变为扁平状，最大接触应力逐渐减小，接触应力分布趋于均匀。当磨损深度超过0.2mm时，采用初始接触应力计算得到的轮轨节点温度值要显著高于采用与磨损相关的接触应力计算得到的温度值，并且随着滑动距离的增加，温度之间的差异逐渐变大。滑动接触时刻末，用初始接触应力计算的轮轨接触区域温度场中的最高温度比磨损相关的接触应力计算得到的最高温度分别高113.9 ℃和61.1 ℃。研究结果显示，磨损对应力和温度的影响较为显著，在计算应力和摩擦热时应充分考虑磨损对其的影响。
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