客运专线铁路曲线段钢轨型面优化

周 骏，刘林芽，万 鹏

(华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,南昌 330013)

客运专线铁路曲线段钢轨型面优化

周 骏，刘林芽，万 鹏

(华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,南昌 330013)

根据武广客运专线某曲线段的实测数据，对指定曲线段轨道的水平加速度、钢轨光带及侧磨情况进行分析，获得轮轨匹配较好的平均磨耗型面。以改善轮轨接触状态为目的，采用轮轨接触角曲线反求法，利用数学软件MATLAB对获得的平均磨耗型面进行优化设计得到共性度较高的优化型面。通过多体动力学软件SIMPACK进行车辆轨道耦合动力学仿真，确定型面优化方案能有效改善轮轨接触状态，并使得列车有较优的车辆动力学性能。

客运专线；钢轨型面；优化；接触状态；车辆动力学性能

高速铁路已成为铁路行业的发展主题,轮轨型面优化也逐渐成为铁路发展热点问题。Heller［1]等提出了基于车辆动力学性能的车轮踏面优化设计方法,并编写了相应的程序实现封闭式的车轮踏面设计与仿真。Wu［2]和Zhang［3]基于轮轨型面匹配的设计概念,提出了由给定钢轨型面设计车轮型面的设计方法。Shen等［4]用接触角曲线反推的方法设计车轮踏面外形,使踏面外形不再局限于直线与圆弧曲线的组合。Shevtsov［5]和Shen［6]给出了与接触角曲线反推的法相似的车轮踏面设计方法,但选用的目标是RRD曲线,在设计过程中采用MARS法求解优化问题的方程。崔大实等［7]使用基于轮轨最小法向间隙的序列二次规划(SQP)方法,优化了车轮外形。……