基于修正的轮轨非Hertz接触的重载铁路曲线超高对钢轨磨耗的影响分析

来源：机械工程学报杂志2018年第4期北京时间：

作者：杨新文, 姚一鸣, 周顺华, 练松良

单位：同济大学道路与交通工程教育部重点实验室 上海 201804

摘要：为了探讨重载铁路平曲线超高对钢轨磨耗的影响，首先利用有限元方法求解了轮轨法向接触影响系数，然后建立了详细的钢轨磨耗预测分析模型，模型包括车辆-轨道耦合动力学模型、修正的轮轨非赫兹法向接触模型、轮轨切向接触模型和Archard磨耗模型，并用现场实测结果验证了预测模型的正确性。利用该模型计算分析了曲线超高对重载铁路钢轨磨耗的影响。结果表明：假定车速为60 km/h，在曲线半径450 m线路条件下，曲线中点处外轨的侧磨量大于垂磨量；随着通过总重的增加，钢轨磨耗宽度，垂磨量呈阶梯状发展，磨耗宽度在磨耗初期发展迅速，随后趋于稳定；在曲线超高0.05 m、0.07 m、0.09 m，线路半径1 000 m的条件下，随着外轨超高增大，外轨磨耗有增大的趋势，内轨磨耗有减小的趋势，主要原因是轮对横移量比轮轨法向力对钢轨磨耗的影响更加明显。

关键词：Archard磨耗模型,非赫兹接触,影响系数,重载铁路；

基金资助：国家自然科学基金（51778484，51678445）和牵引动力国家重点实验室开放课题（TPL1602）资助项目