岔区轮轨滚动接触理论分析

摘要：

为研究岔区轮轨匹配关系和经典轮轨接触理论对岔区的适用性,建立了岔区轮轨接触有限元模型,编写了数种岔区法向力及切向力计算程序.以18号高速道岔转辙区及辙叉区典型断面为例,在法向对比了赫兹、半赫兹、Kalker三维非赫兹滚动接触理论与有限元模型在接触斑面积和接触应力上的差异,切向对比了基于赫兹和半赫兹的FASTSIM算法、Polach模型和CONTACT程序在不同工况下的蠕滑力差异.计算结果表明:有限元模型考虑了轮轨材料应力应变特性,更接近实际运用工况,赫兹、半赫兹、Kalker三维非赫兹与有限元法接触斑面积分别最大相差50.42％、17.83％和24.78％,最大接触应力相差60.28％、25.25％和32.37％;各工况下4种切向力模型蠕滑力随蠕滑率的变化趋势相同,同一工况下基于赫兹和半赫兹的FASTSIM算法和Polach模型与CONTACT计算结果最大相差8.08％、5.19％、9.70％;综合岔区轮轨法向、切向计算精度和计算效率,半赫兹接触理论结合FASTSIM算法在岔区大批量的数据处理中更具优势.

关键词：高速道岔、轮轨匹配、法向接触、切向理论

所属期刊栏目：55

分类号：U211.5(铁路线路工程)

资助基金：国家自然科学基金;四川省重点研发项目

在线出版日期：2020-12-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1355-1361