噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (3): 165-169.

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嵌入式轨道三维滚动接触模型冲击特性研究

时潇迪1，李松2，韩健3，何远鹏1，肖新标1，梁树林1   

  1. （ 1. 西南交通大学牵引动力国家重点实验室，成都610031；
    2. 合肥市轨道交通集团有限公司，合肥230000；
    3. 西南交通大学机械工程学院，成都610031 ）
  • 收稿日期:2022-11-24 修回日期:2023-02-23 出版日期:2024-06-18 发布日期:2024-06-18

Research on Impact Characteristics of Embedded Track Based on a Three-dimensional Rolling Contact Model

  • Received:2022-11-24 Revised:2023-02-23 Online:2024-06-18 Published:2024-06-18

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摘要： 嵌入式轨道在城市轨道交通领域得到广泛运用，在高速铁路方面，国内外也有少量的相关报道和理论研究。嵌入式轨道对减缓轮轨冲击有显著效果，其中焊接接头是引起轮轨冲击的重要原因之一，对于时速400 公里以及更高运行速度的列车，焊接接头冲击激励引起的轮轨力变化十分显著，目前对于高速工况下嵌入式轨道的研究尚不充分。基于显式动力学有限元方法，采用三维高速轮轨瞬态滚动接触模型对轮轨冲击过程进行数值模拟，并探究时速400 公里速度下的嵌入式轨道的冲击特性。得出以下结论：嵌入式轨道与扣件式轨道在受到不同波长冲击时均能够减小垂向轮轨力变化幅值，焊接接头波长越长，垂向轮轨冲击力越能快速趋于平缓；车轮在受到焊接接头长波冲击时，嵌入式轨道能明显降低纵向轮轨力。研究结果可为嵌入式轨道在高速铁路的运用提供参考。

关键词: 振动与波, 三维滚动接触模型, 轮轨冲击, 嵌入式轨道, 高速铁路, 隐式-显式有限元法