钢轨波磨对车辆−轨道系统动力特性的影响

杨超，张玉龙，陈彪

(1.华东交通大学 机电与车辆工程学院，江西 南昌330013；2.中国铁道科学研究院集团有限公司 机车车辆研究所，北京100081)

铁路线路在投入运营一段时间以后，沿着钢轨表面的纵向往往会出现比较明显且具有一定周期的波浪形表面磨损，这种表面磨损称为波磨。研究发现在直线和大半径曲线的线路出现的钢轨波磨大部分为短波，其波长约为50～150 mm。小半径曲线线路出现的钢轨波磨一般为长波，其波长约为200～600 mm。当动车组以较高的速度在波磨区段运行时车辆走行部件及轨道系统剧烈振动，较大的钢轨垂向加速度容易造成弹性扣件松动，增加铁路养护维修费用[1]。另外，钢轨波磨也会造成车辆构架稳定性降低，波磨严重时会造成车辆转向架横向加速度超标报警，危害列车运行安全。众多国内外研究者致力于钢轨波磨机理和钢轨波磨对轨道-车辆动态响应规律等方面的研究。由于钢轨波磨原因复杂多样，目前有波磨现场测试、模拟钢轨波磨试验、仿真分析等方法研究钢轨波磨。GRASSIE[2]通过研究总结了钢轨波磨原因，并给出相应的缓解波磨的措施，同时还得出我国铁路线路的钢轨波磨大部分都与钢轨自身的固有频率相关。WANG等[3]通过改变波磨的波深和波长分析波磨对轮轨系统的影响，得出波磨对钢轨和轮对的振动有较大影响，对车体的振动影响较小。谷永磊等[4]研究了不同波深对轮轨相互作用力及车辆运行稳定性的影响，研究表明轮轨垂向力、轮重减载率和轮对振动加速度随钢轨波磨深度的增加而增大，导致车辆簧下部件的损坏；……