輪軌動(dòng)態(tài)作用的試驗(yàn)與仿真研究

周 揚(yáng) 丁軍君 余浩偉 李 燕

(1. 西南交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 四川 成都 610031；2. 中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司 山東 青島 266100；3. 中鐵二院工程集團(tuán)有限公司科學(xué)技術(shù)研究院 四川 成都 610031)

輪軌系統(tǒng)是鐵路交通的獨(dú)有特點(diǎn)，而輪軌動(dòng)態(tài)作用直接決定了鐵道機(jī)車車輛運(yùn)行的穩(wěn)定性、平穩(wěn)性和安全性。輪軌動(dòng)態(tài)作用可以通過輪軌作用力和振動(dòng)加速度等指標(biāo)進(jìn)行衡量，一般采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試或者動(dòng)力學(xué)仿真的方法獲得。

輪軌作用力的測(cè)試方法根據(jù)不同的測(cè)試原理可以分為地面測(cè)試方法和車載測(cè)試方法[1]，其中，地面測(cè)試方法根據(jù)不同的測(cè)試原理可以分為剪力法、軌底彎矩差法與軌腰彎矩差法等[2]。J?nsson等人提出輪軌作用力地面測(cè)試方法的理論基礎(chǔ)，該理論以連續(xù)平移旋轉(zhuǎn)理論和拉索夫薄壁梁理論為基礎(chǔ)，并采用有限單元法驗(yàn)證了該理論的合理性[3]。中國(guó)鐵道科學(xué)研究院開發(fā)了一套車輛運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用雙向板式傳感器同時(shí)檢測(cè)輪軌垂向力與橫向力，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性[4]。在動(dòng)力學(xué)仿真方面，李怡然等通過動(dòng)力學(xué)仿真手段研究了小半徑曲線鋼軌型面對(duì)輪軌動(dòng)力學(xué)的影響[5]；楊逸航研究了鋼軌打磨對(duì)小半徑曲線車輛動(dòng)力學(xué)特性的影響[6]；張訓(xùn)全研究了鋼軌打磨對(duì)地鐵車輛動(dòng)力學(xué)性能的影響[7]。

本文以曲線線路為研究對(duì)象，利用地面測(cè)試設(shè)備對(duì)輪軌動(dòng)作用力及鋼軌振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并與動(dòng)力學(xué)仿真的結(jié)果進(jìn)行比較。……