基于高速铁路60 N钢轨的车辆动力性能比较

马晓川，王平，徐井芒，王健，陈嵘



基于高速铁路60 N钢轨的车辆动力性能比较

马晓川，王平，徐井芒，王健，陈嵘

(西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室，四川成都，610031)

为比较高速铁路60 N钢轨与不同车轮型面匹配时的车辆动力性能，首先基于空间轮轨接触几何算法分析不同工况下的轮轨接触几何关系，接着基于车辆/轨道耦合动力学模型，对不同工况下车辆运行平稳性及车辆曲线通过性能等进行仿真分析，数值计算中，主要考虑LM，LMA和S1002 3种车轮型面和轨距由1 433 mm变化到 1 437 mm的工况。计算结果表明：60 N钢轨与不同车轮型面匹配时，其轮轨接触几何关系和车辆动力性能差异较大；LMA的车辆运行平稳性最好，但曲线通过能力较差，容易发生轮轨侧磨，S1002的车辆运行平稳性最差，但曲线通过能力最好，较容易发生轮轨垂磨；60 N钢轨与不同车轮型面匹配时，应从静态轮轨接触几何关系和动态车辆轨道相互作用2个方面综合评价。

高速铁路；钢轨轮廓；车轮踏面；轨距；轮轨接触；车辆动力性能

伴随我国高速铁路的快速发展，不同类型车轮和钢轨的使用带来了轮轨匹配的问题，轮轨型面的匹配关系是影响车辆动力性能、轮轨动力相互作用及轮轨磨耗等多方面行车品质的重要因素，是国内外高速铁路技术研究的重要内容。WU[1]提出以降低轮轨磨耗为目的，基于轮轨匹配原则，由给定的钢轨廓形设计车轮型面的方法；SHEVTSOV等[2]提出基于轮轨接触几何关系，以车辆运行稳定、轮轨磨耗最小及设计成本等为目标进行车轮型面优化的方法；……