輪軌非對稱接觸及其對軌道車輛動力學性能影響

《輪軌非對稱接觸及其對軌道車輛動力學性能影響》是依託西南交通大學，由馬衛華擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：輪軌非對稱接觸及其對軌道車輛動力學性能影響
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：馬衛華
• 依託單位：西南交通大學

項目摘要

針對軌道車輛中廣泛存在的輪軌非對稱接觸現象，探索輪軌非對稱接觸的表現形式、與輪軌型面磨損的相互作用關係、揭示輪軌非對稱接觸現象的產生機理，並對輪軌非對稱接觸現象進行分類統計。在此基礎上，運用參數化建模的方式，建立各種輪軌非對稱接觸子模型庫。基於建立的輪軌非對稱接觸模型研究輪軌接觸幾何關係的變化情況，對比分析輪軌非對稱條件下輪軌接觸計算方法的適用性。在既有車輛/軌道模型的基礎上，將輪軌非對稱接觸子模型引入整車模型中，建立考慮各種輪軌非對稱接觸現象的車輛/軌道模型。基於各種不同的輪軌非對稱接觸模型，採用動力學仿真的方法，研究輪軌非對稱接觸現象對軌道車輛動力學性能的影響。結合實際的軌道車輛，分析各種典型輪軌非對稱接觸的安全限值，給出避免輪軌強非對稱接觸現象的措施。研究成果對提高列車運行安全性，特別是高速列車的長期運行安全性有重要的指導意義，具有較高的科學價值和工程套用價值。

結題摘要

項目研究結合軌道車輛中廣泛存在的輪軌非對稱接觸現象展開。 通過探索輪軌非對稱接觸的形成原因，並對輪軌非對稱接觸現象進行分類統計，建立輪軌非對稱接觸子模型庫。分析典型輪軌非對稱接觸現象形成原因，明確本項目重點研究的輪軌非對稱接觸類型。針對各種不同的輪軌非對稱接觸形式，通過對實際輪軌型面的擬合以及踏面等效錐度、左右車輪半徑等輪軌參數的選取，建立輪軌非對稱接觸子模型。並採用參數化建模方法形成輪軌非對稱接觸子模型庫，便於整車模型的調用。 形成輪軌非對稱接觸對車輛動力學性能的研究方法，明確輪軌非對稱接觸現象對軌道車輛動力學性能的影響。研究輪軌非對稱接觸與輪軌型面損傷的相互作用關係，揭示輪軌非對稱接觸現象的產生機理。基於建立的輪軌非對稱接觸子模型及完整的機車車輛動力學模型，建立考慮輪軌非對稱接觸的軌道車輛整車動力學模型，並進行調試、仿真結果的驗證。結合建立的整車模型，將輪軌非對稱接觸問題引入到軌道車輛系統動力學中，採用動力學仿真的方法研究輪軌非對稱接觸現象對軌道車輛運行平穩性、穩定性和曲線通過安全性的影響，並深入研究典型輪軌非對稱接觸現象形成原因。完善和拓展了車輛系統動力學的研究範圍。 提出輪軌非對稱接觸安全限值和避免輪軌強非對稱接觸的措施。結合具體的機車車輛，通過動力學仿真的方法研究輪軌非對稱接觸現象對軌道車輛動力學性能的影響，提出輪軌非對稱接觸的安全限值。根據動力學仿真及理論分析結果，結合具體的機車車輛，提出避免輪軌強非對稱接觸的措施，提高機車車輛運行安全性。研究成果對提高列車安全運行性能有重要的指導意義，具有較高的科學價值和工程套用價值。 通過項目資助，項目負責人馬衛華入選2011年教育部新世紀人才資助計畫；2013年馬衛華入選江蘇省企業博士聚集計畫項目；2013年馬衛華獲全國博士後面上基金一等資助。結合項目研究協助培養博士生2名，碩士生2名。 發表學術論文36篇，其中SCI檢索論文4篇、EI檢索論文20篇。