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摘要
轴箱轴承是高速动车组(EMU)走行部的关键部件，往往处于高速甚至超高速的运行状态，其轴承的磨损是一个非常突出的问题。建立转向架轴承的磨损模型，模拟在轨道激励载荷因素作用下滚动轴承的磨损状态，进行轴承的磨损损伤分析具有重要意义。针对动车组转向架轴箱轴承磨损监测难、分析难的问题，基于数值模拟方法，对轴箱轴承的磨损损伤分析方法进行了探究，为降低有限元模型的分析计算时间成本，提出了一种轴承切片式半解耦损伤分析方法。首先，将轴承三维模型径向等距切分成有限数量的二维切片，对二维轴承切片模型进行了磨损分析；然后，基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)自适应网格偏移技术以及UMESHMOTION子程序，提出了轴承模型磨损有限元分析方法(流程);最后，利用高斯过程非线性拟合完成了三维轴承磨损状态复现，得到了轴承内圈的磨损分布规律，并对该模型的高效性与收敛性进行了对比分析。研究结果表明：利用二维切片拟合磨损分析方法的计算效率获得了大幅提高，同时该方法的准确性也较为可靠，与传统方法相比，其误差在10%以内；另外，轴承内圈磨损较为严重的区域出现在滚子与内滚道接触的边缘位置，而接触区域中心位置的磨损程度与边缘相比较轻。
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