轮轨激励对高速列车轴装制动盘热-机耦合疲劳分析

来源：机械工程学报杂志2024年第4期北京时间：

作者：朱海燕, 黎洁, 肖乾, 陈道云

单位：1. 华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室 南昌 330013;2. 华东交通大学机电与车辆工程学院 南昌 330013

摘要：为研究轮轨激励对高速列车轴装制动盘热-机耦合疲劳影响,建立高速列车制动盘动力学模型和三维瞬态热-机耦合有限元模型,对紧急制动工况下轴装制动盘振动特性和热-机耦合特性进行计算分析。结果表明,高速列车制动盘在垂向上的振动加速度值最大,横向上最小,且振动形式以制动抖动为主,在0~100 Hz范围抖动最剧烈;与无轮轨激励工况相比,有轮轨激励的轴装制动盘表面温度升高得既快又高,在散热时,温度下降也更快;摩擦面总体呈现三个环状温度分布,在摩擦半径中心处制动盘表面温度比两侧温度高,在三个不同的摩擦半径上,温度呈现梯度分布;有、无轮轨激励工况下制动盘表面的疲劳损伤和疲劳寿命的分布云图与制动盘表面的温度场分布情况基本一致,且热应力越大制动盘表面的疲劳损伤越严重,疲劳寿命越短。

关键词：轮轨激励,振动,热机耦合,制动盘,热疲劳损伤；

基金资助：国家自然科学基金(52162045); 江西省自然科学基金面上(20224BAB204040,20202BABL214028);江西省自然科学基金面上重点(20232ACB204022); 轨道交通运载系统全国重点实验室开放课题(RVL2403); 江西省教育厅科技(GJJ210666); 载运工具与装备教育部重点实验室自主课题(KLCEZ2022-11)资助项目