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钢轨三维弹塑性滚动接触应力被引量：18: 2007年; 用有限元法建立了钢轨三维弹塑性滚动接触计算模型,分析钢轨材料屈服强度对钢轨残余应力和应变的影响.模型中考虑了钢轨的几何形状和边界条件,通过在钢轨表面反复施加移动赫兹法向压力和切向力模拟车轮的反复滚动作用.结果表明:最大等效塑性应变和剪应变均发生在钢轨接触表面,此处易萌生裂纹;钢轨接触表面附近材料塑性变形流线趋势与现场观测到的裂纹方向一致;钢轨材料屈服强度越高,材料的累积塑性变形越小,钢轨的最大残余应力越接近于表面.; 郭俊温泽峰金学松刘启跃; 关键词：轮轨接触应力残余应力弹塑性

车轮磨耗计算模型及其数值方法被引量：39: 2009年; 综述国内外车轮磨耗理论模型及其数值方法,提出基于车辆轨道垂、横向耦合动力学、轮轨滚动接触力学和材料摩擦磨耗模型为一体的车轮磨损计算模型,并发展相应的数值方法。模型中车辆结构和钢轨下部结构被简化成等效质量、弹簧和阻尼系统,而钢轨用Euler梁代替,并考虑它的垂向、横向弯曲变形和扭转变形。利用修改的KALKER三维弹性体非Hertz滚动接触理论和相应的数值方法计算轮轨蠕滑力和滑动量等参量;根据Archard材料磨损模型计算车轮的磨耗深度。利用该模型和相应的数值方法分析不同曲线半径情况下车轮的磨损情况,结果表明该模型可以较好地模拟车轮磨损的演化过程。给出列车通过曲线半径为350m时车轮的磨损情况。数值结果表明,每个转向架下前轮对比后轮对磨耗严重,外轨上的车轮比内轨上的车轮磨耗严重。; 李霞金学松胡东; 关键词：车轮磨耗轮轨接触车轮型面

重载铁路车轮磨耗和滚动接触疲劳研究被引量：29: 2011年; 基于车辆动力学、非Hertz轮轨滚动接触理论和Archard磨损模型建立车轮磨耗预测模型。利用该模型和安定图对重载铁路车轮磨耗和滚动接触疲劳性能进行定性分析。在数值计算中,主要考察轴重为25 t和30 t货车的车轮硬度对车轮磨耗和滚动接触疲劳性能的影响。研究表明,轮轨间高应力水平的出现频次、车轮磨耗和疲劳破坏的几率随着轴重的增加而增大;随着硬度的增加,车轮磨耗和疲劳破坏现象得到改善。结合国外重载铁路轮轨匹配经验,建议轴重为30 t车轮的硬度大于340 HB。; 李霞温泽峰金学松; 关键词：重载铁路车轮轴重磨耗

钢轨轨底坡对LM和LM_A两种轮对接触行为的影响被引量：35: 2008年; 为揭示轨底坡与两种踏面的轮轨滚动接触行为之间内在联系,利用改进数值算法分析不同轨底坡下,LM踏面和LM_A踏面车轮沿中国钢轨60 kg/m(CHN60)上滚动接触时的接触几何参数、轮轨接触点处的刚性蠕滑率的变化情况,再根据Kalker的三维弹性体非赫兹滚动接触理论,详细地分析两种轮对滚动接触斑上的正压力和切向力分布。利用弹性力学中Bossinesq=Cerruti力/位移计算公式并借助Gauss数值积分方法,确定两种型面轮轨滚动接触时体内的弹性位移、应变和应力的分布情况。分析计算中,考虑两种车轮半径420 mm和460 mm。计算结果表明,1/20轨底坡下LM踏面车轮对应的接触应力等参量远小于1/40轨底坡下的情况,LM_A踏面轮对的情况刚好相反。由此可知,对于LM-CHN60轮轨接触副,1/20轨底坡较1/40的好;对于LM_A-CHN60轮轨接触副,1/40轨底坡较1/20的好。车轮半径对LM-CHN60和LM_A-CHN60的滚动接触行为的影响不大。数据结果为轮轨型面优化设计和轨底坡的设计提供了重要的参考依据。; 李霞温泽峰金学松; 关键词：轮对钢轨轨底坡蠕滑率蠕滑力

地铁车轮踏面异常磨耗原因分析被引量：73: 2010年; 介绍车轮磨耗的预测方法。考虑轮轨动态接触状态,采用数值分析方法分析异常磨耗的地铁车轮和新钢轨作用情况,且对导致地铁车轮踏面异常磨耗的原因作了简单分析。分析结果表明,地铁车轮踏面经闸瓦磨耗后在凸起处的接触频率较高,磨耗率大,因而车轮磨耗后踏面凸起不是轮轨接触作用引起的;闸瓦压力过大、压力不均匀、闸瓦晃动量大、频繁制动等因素容易导致滚动圆内侧和踏面外侧的双凹槽磨耗,双凹槽处磨耗速度远远大于轮缘处的磨耗速度;轮缘磨耗主要是轮轨相互作用的结果,而踏面上的凹槽磨耗可能主要由闸瓦制动引起。; 李霞温泽峰金学松; 关键词：轮轨滚动接触地铁车轮闸瓦制动

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国家教育部博士点基金(20060613020)