高速列车轮轨参数对车轮踏面磨耗的影响

建立了高速列车多体动力学仿真模型和车轮踏面磨耗计算模型,通过动力学模拟计算了轮轨接触关系和接触力,用FASTSIM重新计算轮轨接触斑内的滑动速度、轮轨切向力和摩擦功率的分布,采用基于摩擦功的轮轨磨耗模型计算了车轮滚过一圈时踏面上一个接触斑的磨耗质量,再通过累积得到运行一定距离后的踏面磨耗深度。采用数值仿真方法研究了不同车轮踏面外形、轮对内侧距、轨底坡和车速对踏面磨耗深度和磨耗分布的影响。计算结果表明LMA和S1002踏面的磨耗分布比较均匀,LM踏面的磨耗深度最大,LM和XP55踏面的磨耗区域更靠近轮缘;在LMA踏面标准轮轨匹配参数下,轮对内侧距增加会增加磨耗,磨耗深度随着轨底坡减小而增大;高速列车车轮踏面磨耗与等效锥度密切相关,较小的等效锥度会减小磨耗,但等效锥度的选择需要兼顾动力学性能的其他方面。