高速铁路列车车轮多边形化对道岔区动力学性能的影响

来源：机械工程学报杂志2018年第4期北京时间：

作者：王平, 张荣鹤, 陈嘉胤, 徐井芒, 陈嵘

单位：西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室 成都 610031

摘要：为表征车轮多边形化对车辆通过道岔的动力学性能的影响，以高速动车组和客运专线12号道岔为研究对象，建立高速车辆-道岔耦合动力学模型。多边形车轮采用简谐波与实测多边形两种形式模拟，综合考虑多边形车轮经过道岔的状态、左右侧车轮分布方式、多边形阶数和幅值等影响因素，计算车轮多边形化车辆通过道岔的动力响应。结果表明，多边形车轮半径偏差变化率最大点经过心轨处的响应最大。随着多边形阶数增加，动力响应呈先增大后减小的趋势，15、16阶时响应达到最大；左右侧车轮多边形同相位分布比反相位分布的响应大。多边形幅值越大，轮轨垂向力和轮对垂向加速度越大，当幅值达到0.20 mm，轮轨垂向力超过安全限值，且幅值超过0.16 mm，响应会明显增强。多边形车轮对车辆通过道岔的平稳性影响较小。

关键词：车轮多边形化,道岔,高速铁路,轮轨垂向力,轮轨系统动力学；

基金资助：国家杰出青年基金（51425804）和国家自然科学基金（51378439，U1234201，51608459）资助项目