《時速300公里以上高速列車輪軌黏著特性研究》是依託西南交通大學，由溫澤峰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：時速300公里以上高速列車輪軌黏著特性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：溫澤峰
- 依託單位：西南交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
輪軌黏著是關係高速鐵路行車安全和正常運營的關鍵問題。掌握高速輪軌黏著特性已成為亟待解決的課題。本項目擬通過試驗、理論分析和數值模擬的手段揭示300 km/h以上高速輪軌黏著機理。首先通過系統試驗研究掌握高速輪軌在乾態條件下的黏著特性，建立高速輪軌黏著特性與車輛運行參數、輪軌幾何參數和輪軌界面狀態之間的關係。其次，通過對輪軌間第三介質的試驗，研究第三介質對高速輪軌黏著的影響機理，其中包括對輪軌黏著起負面作用的各種污染物和起正面作用的各種增黏物質。本項目還將基於彈流理論，結合有限元法，建立可考慮輪軌實際形狀、熱效應和液體粘溫特性的輪軌黏著模型，對輪軌間存在水/油等第三介質的情況進行數值模擬。通過上述研究，系統全面地認識高速輪軌黏著機理，在此基礎上建立考慮輪軌黏滑特性的高速輪軌滾動接觸理論模型，為考慮驅動制動動力特性和控制的高速列車系統動力學研究提供有效工具；提出解決輪軌低黏著措施。
結題摘要
輪軌黏著是關係高速鐵路行車安全和正常運營的關鍵問題。掌握高速輪軌黏著特性是亟待解決的課題。本項目的主要工作包括：1）首次建立了同時考慮溫度、彈塑性和界面流體流變效應的二維高速輪軌黏著數值模型，發現界面流體的非牛頓效應對輪軌黏著幾乎沒有影響，基於該結果，最後建立了考慮溫度和彈塑性的三維高速輪軌黏著數值模型。成功地拓展了傳統的熱彈流計算方法，使其能夠適用於輪軌摩擦副的黏著計算。數值模型得到了很好的試驗驗證。通過模型的比較，發現彈塑性對黏著係數的影響是有限的，溫度對於黏著係數的影響很大。從數值角度解釋了速度、表面粗糙度、軸重、表面紋理、溫度、流變特性、滑移率等因素對高速輪軌黏著特性影響的機理。2）開展了輪軌黏著試驗研究，掌握了輪軌表面分別在乾態條件和存在“第三介質”下軸重、速度、蠕滑率和沖角等輪軌運行參數對輪軌黏著特性的影響規律。3）開展了輪軌增黏試驗研究，研究了砂、氧化鋁顆粒、研磨塊在水態和油態下對輪軌黏著係數的影響，同時研究了各種增黏措施對輪軌表面損傷的影響。研究結果可為高鐵現場中提高輪軌黏著係數並降低輪軌損傷提供了重要技術和理論指導。4）建立了考慮黏滑特性的高速輪軌瞬態滾動接觸力學模型，探明了輪軌發生低黏著時的高速滾動接觸行為，再現輪軌擦傷發生過程。 項目執行期間，共發表期刊論文13篇和國際會議論文7篇，其中SCI論文5篇，EI論文7篇。參加國際學術會議共23人次，其中口頭報告7次。邀請國外專家來作學術報告8人。共培養博士研究生3人，碩士研究生8人，已畢業博士2人，碩士7人，博士後出站1人。項目負責人獲得第十三屆四川省青年科技獎；1篇碩士學位論文獲得四川省優秀碩士學位論文；1篇碩士學位論文獲得西南交通大學優秀碩士學位論文。
