CRH动车组车轮磨耗分析及车轮型面经济镟修策略研究

1. 项目研发中主要完成如下内容： （1）实现CRH动车组轮轨磨耗跟踪测试、特性数据库及车轮磨耗关键影响因素的辨识方法。选取武广高速铁路运营的CRH2动车组固定车辆进行跟踪测试，建立包括车辆运营特性参数集、线路特性集、轮轨几何参数集、轮轨接触特性参数集，并完成3~4个镟修周期内的轮轨跟踪测试，建立车轮服役磨耗档案。基于实测数据对比分析，统计分析了不同运营环境下的轮轨的磨耗规律和车轮表面硬度渐变规律；获得车轮轮缘渐变的几何特性及渐变规律；基于车辆轨道耦合动力学分析，获得薄轮缘车轮几何参数（轮缘厚度、高度，轮缘根部等）边界条件的确定原则；基于刚、柔动力学理论，针对武广高铁铁路CRH动车组建立车辆轨道的横-垂向耦合的动力学，研究建模中对系统的一系、二系悬挂参数等非线性影响因素的处理方式对车体和构架振动特性的影响。 （2）建立了高速列车轮轨滚动接触力学模型，并对轮轨接触机理进行了研究，完成轮轨蠕滑力学特性完善的分析方法。 （3）实现非赫兹滚动接触力学模型的有限元建模，及完善车辆-轨道的横-垂向耦合的动力学模型，获得渐变磨耗轮轨匹配情况下的车体及构架振动特性。 （4）研究轮轨磨耗规律及车轮磨耗分析模型。建立并完成了Archard和Specht车轮磨耗计算模型，并集成车辆动力学计算模型、轮轨滚动接触分析模块，计算车轮踏面磨耗、磨耗型面等效锥度的演化历程，与京津城际铁路CRH3001C列动车组的ZE300100车的21.2~40.2万公里实测数据对比，研究结果表明Archard磨耗模型的计算及磨耗预测更能反映实测规律，选用该模型用于车轮磨耗分析。 （5）项目研究获得发明专利1项，实用新型专利1项，发表科研论文4篇，其中SCI/EI检索2篇，博士研究生毕业1人，硕士研究生毕业4人。

1.项目研发中主要完成如下内容：（1） 实现 CRH 动车组轮轨磨耗跟踪测试、特性数据库及车轮磨耗关键影响因素的辨识方法选取武广高速铁路运营的 CRH2 动车组固定车辆进行跟踪测试, 建立包括车辆运营特性参数集,线路特性集,轮轨几何参数集,轮轨接触特性参数集,并完成 3~4个镟修周期内的轮轨跟踪测试,建立车轮服役磨耗档案;基于实测数据对比分析,统计分析了不同运营环境下的轮轨的磨耗规律和车轮表面硬度渐变规律;获得车轮轮缘渐变的几何特性及渐变规律;基于车辆轨道耦合动力学分析,获得薄轮缘车轮几何参数（轮缘厚度、高度,轮缘根部等）边界条件的确定原则;基于刚、柔动力学理论,针对武广高铁铁路 CRH 动车组建立车辆轨道的横-垂向耦合的动力学,研究建模中对系统的一系、二系悬挂参数等非线性影响因素的处理方式对车体和构架振动特性影响;（2） 建立了高速列车轮轨滚动接触力学模型,并对轮轨接触机理进行了研究,完成轮轨蠕滑力学特性完善的分析方法2.2)实现非赫兹滚动接触力学模型的有限元建模,及完善车辆-轨道的横-垂向耦合的动力学模型,获得渐变磨耗轮轨匹配情况下的车体及构架振动特性。（3） 研究轮轨磨耗规律及车轮磨耗分析模型建立并完成了 Archard 和 Specht 车轮磨耗计算模型, 并集成车辆动力学计算模型、轮轨滚动接触分析模块,计算车轮踏面磨耗、磨耗型面等效锥度的演化历程,与京津城际铁路 CRH3001C 列动车组的 ZE300100 车的 21.2~40.2 万公里实测数据对比,研究结果表明 Archard 磨耗模型的计算及磨耗预测更能反映实测规律,选用该模型用于车轮磨耗分析;（5） 项目研究获得发明专利 1 项,实用新型专利 1 项,发表科研论文 4 篇,其中SCI/EI 检索 2 篇,博士研究生毕业 1 人,硕士研究生毕业 4 人。