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基于ANSYS的高速列车轮轨接触工况和材料参数研究
| 论文题名： | 基于ANSYS的高速列车轮轨接触工况和材料参数研究 |
| 关键词： | 接触应力;高速列车;有限元;轮轨关系 |
| 摘要： | 轮轨关系是轨道与交通工程的重要课题，轮轨接触问题则是轮轨关系的基础问题。随着客运列车运行速度的不断提高，轮轨相互作用的情况越来越复杂，也带来了高速列车开行的一些问题，例如轮轨之间磨耗加剧、车轮踏面损伤增加、换轮换轨频数明显上升等等。轮轨关系问题如果得不到很好地解决，将会影响我国铁路运输的发展，所以说研究轮轨接触问题已经到了刻不容缓的地步。本文主要运用有限元方法，对不同影响因素下的轮轨接触应力进行了计算分析。 本文首先介绍了课题研究背景以及意义，然后概述了轮轨滚动接触的国内外研究状况，进而介绍了经典轮轨滚动接触理论以及有限元轮轨滚动接触理论。在此基础上，运用有限元软件ANSYS为工具，建立轮轨三维有限元模型，并计算分析不同工况参数以及材料力学性能对轮轨接触应力的影响。基于此模型，计算分析了工况参数，如轴重、横移量、冲角、角速度等，以及材料力学性能，如弹性模量、屈服强度、泊松比等对轮轨接触应力的影响。 结果表明，随着轴重的不断增大，轮轨Mises应力以及剪切应力均不断增大，并且增加幅度较大，轴重对轮轨接触斑形状，面积以及轮轨接触应力均产生了较大影响。而随着横移量以及冲角的变化，轮轨接触点位置会变化，进而轮轨接触区Mises应力以及剪切应力分布位置和数值都会发生变化。车速对接触斑形状，面积以及剪切应力影响很小，而车速超过了440km/h时，轮轨Mises应力将明显增大。材料特性中，弹性模量以及屈服强度影响Mises应力以及剪切应力的变化，泊松比主要影响剪切应力的变化，对Mises应力的影响较小。 |
| 作者： | 郭佳 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 朱成九 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华东交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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