諧波型波磨激擾下輪軌系統接觸蠕滑特性

王志強， 雷震宇

(1.同濟大學 鐵道與城市軌道交通研究院,上海 201804；2.上海市軌道交通結構耐久與系統安全重點實驗室，上海 201804)

1 引 言

輪軌系統激擾是引起車輛部件振動以及輪軌系統振動的主要原因,產生的高頻振動和沖擊噪聲對車輪和軌道危害極大,同時對車輛運行的平穩和舒適,以及周邊環境等都有重要的影響。輪軌系統的激擾由車輛和軌道兩方面的因素造成。車輛方面主要是車輪擦傷、偏心和踏面不圓順等因素,而軌道方面主要是軌道的幾何不平順,包括普遍存在的鋼軌波浪型磨耗,以及鋼軌接頭狀態不良和軌下基礎缺陷等。

國內外很多學者對這些激擾所引發的輪軌動力作用做過研究,如Mok等[1]運用仿真軟件分析了由車輪壓扁等缺陷引起的沖擊荷載對軌頭垂直裂紋傳播的影響。Kouroussis等[2]在同時考慮了鋼軌不同接頭缺陷和車輪踏面擦傷的情況下,分析了輪軌沖擊對地面振動水平的影響以及各因素的敏感性。溫澤峰等[3]分析了不同軸重和車速對接頭處鋼軌應力應變分布規律的影響。羅文俊等[4]對無縫線路大于0.3 mm/m焊接接頭的垂向輪軌沖擊力和鋼軌、軌枕振動加速度進行了打磨前后的對比試驗測試。宋小林等[5]以實測地鐵內軌波磨為激擾,提出了波磨的波深時變率概念,并分析了其與輪軌垂向力和鋼軌垂向加速度的對應關系。此外,車輪多邊形現象對輪軌動力行為的影響,也是當前鐵路領域研究的一大熱點問題[6-14]。……