基于改善轮轨共形度的60kg/m钢轨廓形优化

摘要：

重载铁路及客货共线铁路运营条件下,轮轨磨耗问题尤为突出.为了有效减缓轮轨磨耗发展,以不同接触条件下轮轨廓形共形度最优为原则,设计目标函数及约束条件,建立钢轨廓形非线性优化数学模型,并基于序列二次规划法进行求解,提出60 kg/m钢轨廓形的优化方案;从轮轨接触几何关系、车辆-轨道系统动力作用、磨耗的角度对优化廓形的优化效果进行了对比分析.结果表明:1)所提出的60 kg/m钢轨优化廓形相对于原始廓形使目标函数值降低了50％,与LM车轮廓形具有更高的共形度水平;2)优化廓形的轮轨接触点分布更为均匀,在轮对横移量较小的条件下轮径差更小,在轮对横移较大的条件下轮径差更大;3)优化廓形对车辆运行安全性和平稳性无显著影响,可有效增大轮轨接触面积达11.24％,降低接触应力达20.42％,减缓轮轨磨耗发生发展速率.

关键词：60kg/m钢轨廓形、非线性优化、轮轨共形度、轮轨接触几何、车辆-轨道系统动力学

所属期刊栏目：57

分类号：U213.2(铁路线路工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国铁道科学研究院集团有限公司院基金课题

在线出版日期：2022-12-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1233-1238