林凤涛,王瑞涛,2

(1.华东交通大学 载运工具与装备教育部重点实验室,江西 南昌 330013; 2.中国铁道科学研究院集团有限公司 机车车辆研究所,北京 100081)

0 引 言

随着我国高速铁路建设的推进和运营里程的增加,线路条件复杂,列车出现车轮多边形磨耗的可能性越来越大,由此产生的额外的轮轨冲击产生的高频振动会对轨道和车辆轮对、轴箱、构架产生结构疲劳,影响安全运营,多边形磨耗现象对于轮轨接触关系有着巨大的影响。

目前,国外学者为此做了很多相关工作,对高速列车车轮多边形问题进行全面深入研究。NIELSEN J C O和JOHANSSON A[1]对车轮不圆顺进行了分类,将车轮不圆顺分为:扁疤、局部凹陷、车轮多边形化、波磨、粗糙度、剥落、脱落和踏面突起等几种形式,并针对1～5阶车轮多边形,提出了车轮不圆顺的数值仿真方法和预防车轮不圆顺的措施;DIRK L[2]利用时间尺度法对轮对运动微分方程进行了求解,认为当车速不变时,在轮轨滑动速度增加的情况下车轮磨耗量会快速增加;在轮轨滑动速度不变的情况下,车速增加会减少车轮磨耗量;BROMMUNDT E[3]建立了轮轨道耦合模型,采用摄动法和多时间尺度法对存在圆周不圆问题的车轮进行了仿真分析,认为车轮初始不圆会随着轮轨作用力加剧圆周不平顺,且影响程度随着速度增加而增加;崔大宾等[4]对高速列车多边形磨耗现象进行了跟踪测试,认为车轮多边形磨耗导致的轮轨冲击会使车轮圆周材料不均匀硬化,此类材料硬化不均是导致车轮非圆化迅速发展的主要原因;陈光雄等[5]建立了由轮对、钢轨、轨枕组成的有限元弹性振动模型,得到了合适的轨枕支撑刚度可以降低轮轨间的低频黏滑振动,控制车轮圆周磨耗量的结论；……