重載機(jī)車車輪在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生不均勻磨耗及剝離掉塊等問(wèn)題,而車輪多邊形即是踏面圓周向不均勻磨耗的主要表現(xiàn)。在車輪圓周多邊形化嚴(yán)重時(shí),將導(dǎo)致機(jī)車與軌道系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊振動(dòng),對(duì)車輛運(yùn)行平穩(wěn)性、安全性存在潛在威脅。因此有必要開(kāi)展重載機(jī)車車輪多邊形演變規(guī)律及其對(duì)輪軌耦合振動(dòng)影響研究。鑒于此,本文以25 t四軸大功率重載機(jī)車為研究對(duì)象,建立了重載機(jī)車—軌道縱垂耦合動(dòng)力學(xué)模型。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)跟蹤測(cè)試,獲取了0~17萬(wàn)km運(yùn)營(yíng)里程范圍內(nèi)的車輪多邊形數(shù)據(jù),研究其諧波特征及演變規(guī)律。以實(shí)測(cè)車輪多邊形數(shù)據(jù)作為輪軌界面的激勵(lì)輸入,分析輪軌縱/垂向動(dòng)態(tài)相互作用力、關(guān)鍵部件加速度、輪軌接觸斑、以及法向、切向接觸應(yīng)力等,并最終提出車輪多邊形局部凹陷波深限值控制建議�，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn),重載機(jī)車車輪多邊形主要諧波成分大多出現(xiàn)在1至10階,波長(zhǎng)集中在556至3 890 mm范圍內(nèi),當(dāng)機(jī)車以速度60~80 km/h運(yùn)行時(shí),可激發(fā)頻率范圍4至43 Hz的垂向振動(dòng)。隨著運(yùn)營(yíng)里程增加,車輪的徑向偏差幅值呈現(xiàn)增大的趨勢(shì),其中1~3、6~8階車輪多邊形諧波增幅最為明顯。動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果表明,車輪多邊形演變過(guò)程中,機(jī)車—軌道耦合系統(tǒng)動(dòng)態(tài)力、... 

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外車輪多邊形研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 重載機(jī)車—軌道縱垂耦合動(dòng)力學(xué)模型
    2.1 重載機(jī)車—軌道縱垂耦合動(dòng)力學(xué)模型的建立
        2.1.1 機(jī)車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析模型
        2.1.2 軌道系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析模型
    2.2 輪軌動(dòng)態(tài)相互作用力計(jì)算
        2.2.1 輪軌法向力計(jì)算
        2.2.2 輪軌切向力計(jì)算
    2.3 振動(dòng)方程的數(shù)值積分算法
    2.4 車輪徑向偏差
    2.5 安全性評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)
        2.5.1 輪軌垂向力
        2.5.2 輪重減載率
    2.6 本章小結(jié)
第三章 機(jī)車車輪多邊形現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和分析
    3.1 車輪多邊形現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試
    3.2 實(shí)測(cè)車輪徑向偏差統(tǒng)計(jì)分析
        3.2.1 不同運(yùn)營(yíng)里程車輪徑向偏差幅值
        3.2.2 車輪徑向偏差幾何特征分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 車輪多邊形對(duì)機(jī)車輪軌垂向動(dòng)力作用的影響
    4.1 車輪多邊形引起的機(jī)車—軌道耦合系統(tǒng)振動(dòng)分析
        4.1.1 機(jī)車—軌道耦合系統(tǒng)動(dòng)態(tài)力分析
        4.1.2 機(jī)車—軌道耦合系統(tǒng)振動(dòng)加速度分析
        4.1.3 機(jī)車—軌道耦合系統(tǒng)振動(dòng)傳遞分析
    4.2 輪軌動(dòng)態(tài)位移分析
    4.3 車速對(duì)機(jī)車—軌道耦合系統(tǒng)振動(dòng)的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 車輪多邊形對(duì)機(jī)車牽引及縱向振動(dòng)影響
    5.1 不同牽引力對(duì)輪軌相互作用的影響
        5.1.1 不同牽引力下的縱向動(dòng)態(tài)力響應(yīng)
        5.1.2 不同牽引力下的機(jī)車縱向加速度響應(yīng)
    5.2 輪軌摩擦系數(shù)對(duì)輪軌相互作用的影響
        5.2.1 輪軌摩擦系數(shù)對(duì)輪軌動(dòng)態(tài)力的影響
        5.2.2 輪軌摩擦系數(shù)對(duì)加速度的影響
    5.3 本章小結(jié)
第六章 重載機(jī)車車輪多邊形局部凹陷波深限值研究
    6.1 車輪多邊形單一諧波對(duì)機(jī)車運(yùn)行安全性影響規(guī)律
        6.1.1 不同波長(zhǎng)對(duì)機(jī)車安全性的影響規(guī)律
        6.1.2 不同波深對(duì)機(jī)車安全性的影響規(guī)律
    6.2 車輪圓周方向局部凹陷波深控制域
    6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]動(dòng)車組車輪多邊形輪軌力的仿真研究[J]. 潘長(zhǎng)領(lǐng),李沛澤,王林,馮鈺瑾,肖鵬.  機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2018(05)
[2]一種波長(zhǎng)固定的車輪多邊形在線故障檢測(cè)方法[J]. 孫琦,張兵,李艷萍,陳春俊.  鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(09)
[3]北京地鐵14號(hào)線車輛振動(dòng)和噪聲異常原因分析及改善措施[J]. 劉志遠(yuǎn),高純友,陰曉銘,李濤,薛世海,趙正華.  城市軌道交通研究. 2018(07)
[4]高速動(dòng)車組垂向止擋異常振動(dòng)特性及成因分析[J]. 彭來(lái)先,韓健,初東博,高陽(yáng),李志輝,肖新標(biāo).  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(12)
[5]輪軌材料硬度匹配對(duì)車輪多邊形磨耗影響的試驗(yàn)研究[J]. 常崇義,李果,張銀花,周邵博.  中國(guó)鐵道科學(xué). 2018(02)
[6]高速鐵路列車車輪多邊形化對(duì)道岔區(qū)動(dòng)力學(xué)性能的影響[J]. 王平,張榮鶴,陳嘉胤,徐井芒,陳嶸.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(04)
[7]高速列車車輪多邊形磨耗對(duì)輪軌力和轉(zhuǎn)向架振動(dòng)行為的影響[J]. 吳越,韓健,劉佳,梁樹(shù)林,金學(xué)松.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(04)
[8]車輪非圓化磨耗問(wèn)題研究進(jìn)展[J]. 金學(xué)松,吳越,梁樹(shù)林,溫澤峰.  西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[9]直線電機(jī)振動(dòng)特性對(duì)車輪多邊形問(wèn)題的影響研究[J]. 付彬,羅世輝,許自強(qiáng),唐陽(yáng),馬衛(wèi)華.  振動(dòng)與沖擊. 2018(01)
[10]基于鋼軌模態(tài)振動(dòng)的車輪高階多邊形研究[J]. 李大地,戴煥云.  機(jī)車電傳動(dòng). 2018(02)

博士論文
[1]縱向沖動(dòng)作用下重載列車與軌道動(dòng)態(tài)相互作用研究[D]. 劉鵬飛.西南交通大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3662505