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铁道建筑2025年第03期:高速铁路钢轨波磨对车辆和扣件动态响应的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张金;安博伦;梁雪江;管曙刚;李英奇;杜吉康;李晨光;

单位:中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所;中国铁路北京局集团有限公司工务部;中国铁路上海局集团有限公司工务部;

摘要:本文调研了高速铁路钢轨波磨引发扣件弹条断裂的典型危害,归纳总结了高速铁路钢轨波磨特征。通过建立车辆-无砟轨道刚柔耦合动力学模型,研究了高速铁路钢轨波磨对车辆和扣件动态响应的影响,并分析了扣件弹条断裂的原因。结果表明:随着波深的增大,轮轨垂向力和轮重减载率均呈现出明显增大的变化趋势;不同速度、波长及波深工况下,钢轨波磨引起的车辆动态响应的峰值均主要集中出现在频率800 Hz左右,该频率与W1型弹条固有频率较为接近,容易产生共振诱发扣件弹条断裂;在速度400 km/h、波长140 mm及波深0.08 mm条件下,钢轨波磨引起的扣件动态响应会出现多个谐波峰值,对应的频率基本均为795 Hz及其倍数,与W1型弹条固有频率十分接近,产生共振引发扣件弹条断裂,从而缩短扣件弹条的疲劳寿命。

关键词:高速铁路;;钢轨波磨;;动态响应;;仿真分析;;扣件弹条断裂;;弹条固有频率;;共振

基金资助:中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(K2024G009);; 中国铁道科学研究院集团有限公司基金(2024YJ014)