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复杂运行状态下列车轮对力学特性及摩擦磨损行为研究
| 论文题名： | 复杂运行状态下列车轮对力学特性及摩擦磨损行为研究 |
| 关键词： | 列车轮;运行状态;力学特性;摩擦磨损行为 |
| 摘要： | 轮对作为高速列车运行系统中连接车厢和钢轨的重要部件，承载着整个列车的重量，是最易失效的部件之一，也是限制列车提速的主要原因之一。工作状态下车轴两端承受车辆载重而产生轴向弯曲，车轴表面相对于轮毂内表面产生高频率的切向微动、扭动微动和转动微动综合作用下的复合微动滑移。不同于其它结构，轮座过盈配合面的微动损伤很难直接观察到，存在极大的隐蔽性，其失效往往会在没有任何前兆的情况下发生。因此研究高速列车轮对过盈配合面微动损伤机理，定量预测列车运行过程中轮对过盈配合面的微动磨损，为根据不同的列车运行工况确定轮对安全可靠服役周期和合理的检修周期提供参考，而且可以为如何提高和延长车轴及轮毂寿命提供方向，对我国高速列车的安全运行具有非常重要的理论和实际意义。 本文以列车轮对过盈配合面为研究对象。不同于其他学者，其研究方法多采用静力或旋转小角度方法进行分析，本文在此基础上对轮对的运动过程进行了完善，利用有限元分析软件Abaqus，模拟了轮对在钢轨上旋转前进的过程，分析在运行过程中轮对过盈配合面的微动情况。通过改变列车的运行工况，分析了列车在风载和通过曲线线路时，其过盈配合面上应力和微动滑移分布情况，对配合面的磨损进行了定量预测。 最后以单对微凸体接触模型为基础，建立了求解两个粗糙面接触的法向载荷，切向载荷和实际接触面积的数学模型；根据分形理论，在Abaqus软件中建立了粗糙表面的二维接触模型，对两个粗糙表面接触过程进行了仿真模拟。 在研究过程中，本文对轮对模型进行了简化，并根据模拟效果进行了相应改变，因此模拟的结果与实际存在一定偏差。但是这种研究思路将为列车轮对过盈配合面微动磨损的后续研究提供一定的参考价值。 |
| 作者： | 骆国玲 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 董永刚;幺志刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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