赵鑫
- 作品数：90 被引量：469H指数：12
- 供职机构：西南交通大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：交通运输工程机械工程理学自动化与计算机技术更多>>
- 轮轨滚动摩擦温升分析被引量：35
- 2005年
- 利用有限元法,考虑轮轨间非稳态热传导、与环境的热对流以及热辐射的影响,建立了轮轨滚动接触热耦合计算模型来模拟轮轨滚滑摩擦温升;在模拟轮轨纯滑动条件下,计算分析了由磨损引起的滑动接触斑的尺寸增大对轮轨温度场的影响;在模拟轮轨接触斑部分滑动工况时,针对不同蠕滑率、摩擦系数以及轴重对轮轨温度场的影响进行了相应的计算分析.结果表明:接触斑材料的磨损速度只影响磨损过程中的温度场分布,其稳态温度场分布基本一致;热载荷随着纵向载荷、蠕滑率以及摩擦系数的增大而增大,进而影响轮轨滚动接触热疲劳.
- 赵鑫温泽峰金学松
- 关键词：轮轨摩擦温度蠕滑率有限元
- 高速列车的关键力学问题被引量：123
- 2015年
- 在过去10年时间,中国和谐号系列高速列车经历了一系列速度上的飞跃.在最初引进消化吸收基础上,研制了新一代高速列车并大规模投入运营,伴随这一过程的大量试验与工程实践,大大促进了对高速铁路这样一个车-线-网-气流强耦合的复杂大系统中的关键力学问题的深入理解和全面研究.该文将从6个方面对高速列车研制和运行过程中的典型力学问题的研究进展以及未来的研究方向做一个梳理.考虑到这样一个大系统的复杂性,同时也为了使对高速列车感兴趣的技术与科研人员对这些力学问题有一个比较全面的认识,文中将分别就高速列车的空气动力学、弓网关系、车体振动与车体模态设计、车体运行稳定性、高速轮轨关系、关键结构的运行可靠性和列车噪声等方面的研究进行总结和展望.同时也对中国及国际高速列车发展趋势及其中的力学问题做了一个简要介绍.
- 杨国伟魏宇杰赵桂林刘玉标曾晓辉邢云林赖姜张营营吴晗陈启生刘秋生李家春胡开鑫杨中平刘文正王文静孙守光张卫华周宁李瑞平吕青松金学松温泽峰肖新标赵鑫崔大宾吴兵钟硕乔周信
- 关键词：高速列车空气动力学弓网关系车体振动运行稳定性轮轨关系
- 缩尺车轮−环轨试验台轮轨静态接触相似性研究
- 2022年
- 为研究缩尺车轮−环轨试验台对我国高速铁路服役轮轨的模拟能力,以轮轨滚动行为模拟试验台为例,分别建立轮轨静态接触有限元模型以及我国典型高速铁路系统的全尺寸服役轮对−轨道接触有限元模型,分析轮径、钢轨曲线半径、轮轨几何等非恒定缩尺比例因素存在时的轮轨接触相似性,对比试验和服役轮轨系统在不同冲角、横移、相对位置等条件下的轮轨静态接触解,具体包括最大接触压力、接触斑面积及轨内Von Mises等效应力。研究结果表明:在最大法向接触压力相等的模拟准则下,高速轮轨系统对应的试验车轮垂向载荷为10.56 kN,而其在最大轨内Von Mises等效应力相等的模拟准则下的相应载荷为9.34 kN。冲角和轮轨相对于轨枕的位置的影响可以忽略;试验车轮横移−3.0~1.0 mm与服役轮对相应横移−9.0~3.0 mm条件下的最大接触压力相对误差小于5.2%,接触压力分布、接触斑面积、轨内Von Mises等效应力等均具有良好相似性,但在更大正向横移下接触状态存在无法忽略的差异。由此可见,在负向和正向小横移时,轮轨滚动行为模拟试验台在轮轨法向接触方面能够精确地模拟服役轮轨系统。
- 罗易飞赵鑫周志军尹利钧温泽峰杨吉忠
- 关键词：有限元方法应力
- 新型飞机用铝合金薄壁件的选区激光熔化成形研究被引量：7
- 2021年
- 高效率、短流程、一体化成形复杂金属件对新型飞机结构优化、成本降低具有重要意义。针对飞机用复杂薄壁零件开展选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)成形AlSi10Mg合金设计优化和工艺研究,讨论了激光功率、扫描间距、保护气氛和热处理温度对成形质量的影响。结果表明,在较优工艺参数下,SLM成形AlSi10Mg合金组织致密,孔洞少,沉积态室温拉伸性能相较于铸件有明显提高;零件内部与表面质量良好,热处理后零件侧壁各方向尺寸与设计值正负偏差在0.2 mm以内,满足新型飞机复杂零件装配设计要求。
- 赵鑫虞雨洭吴圣川齐世文李飞李光俊
- 关键词：增材制造飞机结构尺寸精度
- 车轮踏面硌伤处的瞬态滚动接触应力分析被引量：9
- 2014年
- 通过建立三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型，研究带有踏面硌伤的车轮在指定牵引或制动力条件下的瞬态滚动接触行为，分析不同速度、硌伤几何和材料塑性变形对踏面硌伤处滚动接触行为的影响。结果表明：在60-300 km／h速度范围内，车轮硌伤所激起的接触力随速度的增加而降低；初期硌伤可能存在的边缘“堆起”能大大增加接触应力的水平，或可导致滚动接触疲劳的萌生；对于具有尖锐边缘的硌伤，弹塑性等效应力水平仍可明显大于车轮材料的强度极限，即可发生持续的塑性变形，易于萌生疲劳；相对而言，对于具有钝边缘的硌伤，相应的接触应力水平要低得多，车轮偏于安全。
- 安博洋赵鑫刘超温泽峰金学松
- 关键词：显式有限元法滚动接触疲劳
- 一种基于轮轨摩擦磨损试验机的轮轨打滑控制方法
- 本发明涉及一种基于轮轨摩擦磨损试验机的轮轨打滑控制方法，通过对加载电机的输出电压是否不等于0且是否变化进行判断，并根据判断结果计算蠕滑率对黏着系数的斜率，然后再根据斜率是否大于0对加载电机的转矩进行调节，进而抑制打滑。本...
- 丁昊昊宋辛辛王文健吴柄男周仲荣林强张沭玥郭俊赵鑫周文祥黄景春
- 40吨轴重下轨枕承轨槽接触应力分析被引量：4
- 2016年
- 从轨道系统静态受力分析的角度出发,建立了考虑轨下胶垫弹性接触的三维轨道有限元模型,研究了40吨轴重作用下的轨道结构响应,重点分析了不同服役状态下轨枕承轨槽处的静态应力水平,为我国未来大轴重轨道结构设计提供数据支持。通过与经典轨道结构静态模型计算结果对比,验证了本文建立的轨道结构有限元模型的合理性。计算结果表明:(1)在40吨轴重车辆的作用下,我国现有的重型轨道结构满足运行要求,但是,路基顶面应力超过其承载能力;(2)随着横向轮轨力幅值的增加,轨下胶垫-承轨槽接触面的横向宽度逐渐减小,纵向长度不受影响,最大压应力显著增加且发生位置相应地向轨枕外端移动;(3)典型横向轮轨力水平下,轨下胶垫的刚度由80 MN/m增加到200 MN/m时,承轨槽压应力分布变化较明显,而当进一步增加到1 300 MN/m,其影响可以忽略;(4)不考虑动态系数变化影响的前提下,扣件松脱会降低承轨槽处的压应力水平,轨下胶垫-承轨槽接触面的形状因约束减少而变得更加不规则。
- 安博洋杨吉忠刘超赵鑫温泽峰金学松
- 关键词：重载铁路有限元模型
- 基于有限元法的轮轨摩擦热响应分析
- 随着铁路的高速化和重载化，轮轨工作环境日益恶化，其破坏也变得越来越严重。本论文根据轮轨间作用特点，从轮轨摩擦热响应的角度对轮轨关系作了研究。具体计算中使用改进的热流有限元分析软件TJ-2D和接触有限元分析软件JCM-2D...
- 赵鑫
- 关键词：铁路运输轮轨摩擦温升热应力有限元
- 文献传递
- 重载钢轨滚动接触疲劳现场观测与数值模拟
- 2023年
- 针对唐包重载铁路曲线段U75V热处理钢轨发生的滚动接触疲劳损伤,开展了不同半径曲线的现场观测和相关信息搜集,通过统计和对比分析,得到了钢轨滚动接触疲劳的重要特征,并建立了集成重载列车动力学和损伤函数模型的钢轨滚动接触疲劳萌生模型,预测了轴重、速度和黏着系数对钢轨滚动接触疲劳的影响。发现上行重载线钢轨滚动接触疲劳随曲线半径的增大而减轻,R600和R800曲线上存在严重剥离,R1000曲线上剥离基本消失,而R1600曲线上仅存在轻微裂纹,相同半径曲线上行重载线的钢轨损伤程度明显比下行空载线严重。上行线R600的入过渡曲线段上,内轨在超高55 mm时开始出现比较明显的剥离,而对应外轨仅存在零星的小尺寸剥离。数值仿真结果能很好地解释现场观测现象,为进一步治理提供了关键研究工具。结合前期研究成果,可确定曲线半径、轴重、磨耗后廓形等是造成唐包线钢轨滚动接触疲劳的主要影响因素。
- 彭峰韩玉龙杜岳明李静伟张昕赵鑫郭艳华
- 关键词：重载铁路曲线钢轨滚动接触疲劳列车动力学
- 中国轨道交通轮轨滚动接触疲劳研究进展被引量：37
- 2021年
- 系统阐述了轮轨滚动接触疲劳损伤的分类、萌生机理、影响因素、引发后果及常用萌生预测模型等,总结了其复杂性的根源;梳理了中国轨道交通系统近年来发生的各种轮轨滚动接触疲劳的相关研究成果,分别总结了高速铁路、普速铁路和地铁等系统轮轨滚动接触疲劳的基本特征、萌生机理及治理措施等;展示了在局部和连续型滚动接触疲劳研究中,现场跟踪测试、现场试样失效分析、试验台试验、数值模拟及线路试验等研究方法的系统化应用及重要结果;讨论了不同轨道交通系统滚动接触疲劳差异的根本原因及滚动接触疲劳各影响因素的相对重要性,并从现场治理和机理研究2个方面提出了展望。研究结果表明:高速动车组轮轨局部型滚动接触疲劳(月牙形裂纹)对运营安全的威胁可控,其重要源头之一是硌伤;过大的接触应力和蠕滑率是引发轮轨连续型滚动接触疲劳的关键,其根本原因包括小半径曲线、轮轨失形、轮轨廓形与轨道曲线设计不合理、大坡度与起伏坡度、低黏着与增黏、频繁启停及轨道安装误差等,近10年来开始大量使用的大功率电力机车在复杂条件线路运行时,呈现的严重车轮滚动接触疲劳是上述影响因素综合作用的集中体现;可行的滚动接触疲劳防治措施包括避免或及时修复严重硌伤、优化曲线段轮轨廓形匹配、优化轮轨镟修/打磨策略、加装或优化车轮研磨子、机车车辆定期调头运行、优化机车电气补偿与牵引制动控制、使用优质增黏砂、优化踏面制动和及时维护轨道与列车关键部件等,不同轮轨系统可根据其特点酌情选用;从现场防治角度,应建立轮轨滚动接触疲劳的精确预测模型,并依此实现不同服役条件下的滚动接触疲劳无限和有限寿命设计及最佳轮轨维修策略制定;从疲劳机理角度,应重点研究疲劳裂纹萌生的微观裂纹扩展机
- 赵鑫温泽峰王衡禹陶功权金学松
- 关键词：车辆工程高速铁路
