郑 力，冯志强，周洋靖，李旭巍

(西南交通大学 力学与工程学院， 成都 610031)



高速列车制动过程对钢轨温度场的影响

郑 力，冯志强，周洋靖，李旭巍

(西南交通大学 力学与工程学院， 成都 610031)

现有成熟商用软件可以模拟在移动热源作用下的瞬态传热问题，但与真实的传热问题的具体要求相比，尚有不足之处，无法完全地反映边界条件随时间、空间以及大小的复杂变化，缺乏灵活性。运用有限单元法，结合实际需要，开发出一套可用于模拟复杂边界条件的瞬态传热算法。该算法可以较为真实地反映实际传热问题的各种边界条件，例如：第二类和第三类边界条件在时间、空间以及大小上的无规则变化。使用这套算法，以CHN60重型钢轨为研究对象，分析了钢轨在列车制动时温度分布随时间的变化，全面考虑了第二类边界条件和第三类边界条件的变化，最终得出了较为精确的数值解。

有限元；瞬态；温度场；CHN60钢轨

钢轨是轨道的重要部件,其状态良否,不仅关系到轨道的稳定性和耐久性、支配养路系统和经济性,而且钢轨的性能及伤损还给列车运行的安全性和舒适性带来直接重大的影响[1]。任何一个细微的变形都有可能影响列车的运行状态，对于高速列车更是如此[2]。众所周知，在钢轨的使用周期内，会受到诸多载荷的作用，最常见的是由于列车行驶时带来的力载荷[3]，钢轨受到列车车轮的碾压，会产生相应的变形。因此，对于钢轨的研究主要集中在力学领域，如：结构分析、震动分析与模态分析等,但钢轨的热学分析同样不可忽视[4]。……