应用于高速轮轨的Kalker简化理论与三维滚动接触理论算法的对比研究

来源 :石家庄铁道大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:goove8
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近年来,我国高速铁路事业的快速发展,使得动车组的运行速度不断提升,其中对动车组在运行时所涉及的轮轨接触方面的研究是提升运行性能的关键因素,而在轮轨接触研究中轮轨蠕滑理论往往是研究的重点。目前,随着轮轨蠕滑理论的逐渐完善,许多的学者的的研究重点放在了高速动车组稳态滚动工况下所产生的问题,较少地分析了在不同工况下的轮轨瞬态滚动问题以及动车组高速运行时所产生的蠕滑现象,主要包括轮轨蠕滑力以及接触区的蠕滑特性方面的分析研究。精确的模拟实际接触条件并分析轮轨滚动蠕滑特性在实际的工程应用中亟待解决。本文运用多体动力学仿真软件UM建立了车辆-轨道多体动力学模型,并基于轮轨滚动蠕滑理论对比分析了FASTSIM算法与CONTACT算法两者在直线工况、曲线工况以及考虑风阻后的直线、曲线工况下轮轨动态作用力之间的差异,计算结果表明:车辆在直线轨道上运行得到的蠕滑力基本无差异,在曲线轨道运行时通过FASTSIM算法计算得出的横、纵向轮轨蠕滑力与CONTACT算法计算得出值存在的差异较小,达到了10%到15%,而在大蠕滑以及考虑风阻等比较恶劣的工况下行驶时计算得出的横、纵向蠕滑力与CONTACT算法的计算值存在较大的误差,尤其是在考虑风阻后的曲线路段上,蠕滑力的最大差值达到了25%。可以认为CONTACT算法在瞬态滚动工况下进行蠕滑力计算上相比于FASTSIM算法更加精准,更适用于作出对列车运行时的安全性方面的评价。
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