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高速铁路站区小半径曲线参数优化研究
| 论文题名： | 高速铁路站区小半径曲线参数优化研究 |
| 关键词： | 高速铁路;钢轨磨耗;小半径曲线;仿真分析;钢轨型面 |
| 摘要： | 高速铁路车站两端部分线路受地形条件限制，进出站线路曲线半径较小，这些小半径曲线的钢轨磨耗已成为高速动车组运行品质和安全的重要影响因素，且钢轨寿命较短，部分半径400m曲线上股钢轨采用U71Mn非热处理轨时，钢轨平均寿命仅1年，更换U75V热处理轨后，钢轨平均寿命为2～3年。 针对高速铁路站区小半径曲线钢轨侧磨严重的问题，本文采用仿真分析手段，从小半径曲线参数优化设置和轮轨型面合理匹配方面，开展了系统理论研究，在确保高速动车组行车安全指标不超限前提下，以控制钢轨磨耗为目标，分析提出减缓钢轨磨耗的控制性因素，进而提出钢轨减磨措施建议。 论文从四个方面开展研究工作。首先，以高速铁路小半径曲线区段高速动车组与轨道相互作用为分析对象，基于SIMPACK软件建立高速列车/轨道动力学分析模型;选取具有代表性的京津城际铁路天津站区R400m曲线和CRH2动车组，以实测的轨道不平顺作为输入，进行了典型工况条件下动力仿真分析，并与现场实测轮轨力等关键参数进行比较分析，优化完善模型参数，进而验证分析模型有效性。 其次，针对论文研究问题，对评价钢轨磨耗程度的指标进行全面梳理和比选，通过典型工况条件下不同磨耗指数仿真计算结果的差异性分析，基于轮轨的蠕滑-粘着特性及对钢轨磨损的影响，选择爱因斯磨耗指数作为磨耗评价指标。 在此基础上，论文从小半径曲线超高、轨底坡参数和轮轨摩擦系数对轮轨动力性能和钢轨磨耗的影响，系统开展了多方案仿真计算，分析了不同因素对钢轨磨耗影响规律，并提出减缓钢轨磨耗的控制性参数，进而提出钢轨减磨措施建议。 针对轮轨型面匹配关系对轮轨相互作用、钢轨磨耗的影响，论文选取UIC60、CHN60、60N以及京津城际铁路天津站区小半径曲线段实测型面与CRH2型动车组的LMA踏面匹配，开展了静态轮轨几何接触关系分析与动态仿真分析，获得不同轮轨型面匹配时钢轨磨耗规律，并提出合理选取钢轨型面的理论依据及钢轨型面优化方向。 |
| 作者： | 王宁 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 张格明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国铁道科学研究院 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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