弹性车轮的滚动接触特性研究

摘要

为了研究轨道列车弹性车轮压滚过程的接触特性,文中针对橡胶压剪复合型弹性车轮,根据《整体车轮技术检验》(UIC 510-5)标准,建立了三维弹性车轮与钢轨耦合的有限元模型。考虑材料非线性和几何非线性,开展车轮的实际静压和滚动过程模拟,并与相同标准的刚性车轮比较,得到了轮轨接触压力和钢轨接触斑的变化规律。结果表明:轮轨接触压力与理论结果相比误差较小,计算结果可靠;弹性车轮的橡胶块对轮轨接触表面的接触应力起到缓冲吸能的作用;滚动过程中,弹性车轮接触斑形状多为条状,刚性车轮多为点、块状,弹性车轮的接触压力明显小于刚性车轮,为进一步研究弹性车轮系统轮轨磨损、振动和多边形效应等问题提供了参考。