铁路车轮导纳分析
高速动车组车轮踏面工务铁路跟踪研究
轮轴力 kN
25－40 15－25 小于15
磨耗后S1002G外形
总 个 占总数 数 数 比率%
61
384 768 4 301
5
1.59 19.98
78.43
刚修形为S1002G外形
总数
个 数
占总数 比率%
16
4309 236 405 7
0.37 5.48
94.15
刚修形为LM外形
总个 数数
占总 数比 率%
时速300公里动车组
CRH2/3C动车组
京津客运专线 70万公里，2年
时速200~250公里动车组
CRH1/2/5A动车组 广深线、沪杭线、沪宁线 石太线、京哈线
2006－2008
2008－2010
2010－…
梳理如下工作
一 京津城际CRH3C动车组跟踪研究 二 CRH3C型动车组薄轮缘设计运用 三 武广客专CRH3C动车组跟踪研究 四 武广客专CRH2C动车组跟踪研究
0.03 0.81 99.16
二 车轮磨耗问题专题探讨
减载率
减载率
磨耗后S1002G外形
总个 数数
占总数 比率
统计数据表明，磨耗后
0.5-1.0
416 10.83
S1002G（CN）外形的位于0.5-
0.2-0.5
38 301 43 5
78.45
1.0和0.2-0.5内减载率个数占 小于0.2
412 10.72
第三阶段
第一阶段
时速350公里动车组
CRH2/3C动车组
第二阶段
武广客运专线、京沪线 2－3年，120万公里
时速300公里动车组
CRH5型动车组轮对的特点分析
动车组概论题目 CRH5型动车组轮对的特点分析班级 2011级机电2班姓名薛爱明学号 20116329 成绩二〇一四年十二月1. 轮对的组成CRH 5动车组轮对组成包括动车轮对组成和拖成轮对组成。
动车轮对组成安装在动力转向架上，由一个动车轮对轴箱装置和一个拖车轮对轴箱装置组成；拖车轮对组成安装在非动力转向架上，由两个拖车轮对轴箱装置组成。
动车轮对轴箱装置和拖车轮对轴箱装置的主要区别是：动车轮对轴箱装置采用动车车轴，车轴上安装有一个齿轮箱组成和两个制动盘；而拖车轮对轴箱装置采用拖车车轴，车轴上安装有3个制动盘，如图1和图2所示。
图1 动车轮对轴箱装置 图2 拖车轮对轴箱装置 动、拖车轮对轴箱装置均由轮对（包括车轮和车轴）、轴箱及轴承等部分组成。
车轴为空心车轴，中空直径为Φ65mm ，材质为30NiCrMoV12；车轮采用整体车轮，材质为R8T ，可磨耗半径为40mm ；每个轴箱配备一个SKF-TBU 圆锥滚子轴承组。
2. 车轮CRH 5转向架使用的车轮（图3）与TA V-S104、SM3、ETR460、ETR470、ETR480使用的车轮为同一类型，整体车轮所用材质为符合UIC 标准的R8T ，车轮直径为890mm 。
车轮设计和制造标准执行EN 13262：2003 (铁路应用-轮对核转向架-车轮-产品要求)和 UIC 812-2。
2.1 车轮几何特性图 3 CRH 5车轮尺寸2.2材料整体车轮按标准EN 13262：2003 (铁路应用-轮对核转向架-车轮-产品要求) 和UIC 812-2规定的条款，必须用R8T牌号的钢制造。
对车轮的化学分析应通过光谱分析进行。
2.3机械性能按照标准UIC 510-5，车轮腹板的对称循环疲劳极限为∆σ=180Mpa，弹性模量E=206000N∙mm2，泊松比μ=0.29。
2.4计算及结论利用ANSYS有限元分析软件，建立新车轮和完全磨耗到限车轮的有限元模型，三种载荷工况和特殊载荷进行分析计算，结果表明，整体车轮的静强度和疲表2 车轮载荷工况3.车轴为提高车轴的疲劳安全性，采用高频淬火热处理和滚压工艺。
CRH2动车组拖车车轮滚动接触疲劳分析
CRH2动车组拖车车轮滚动接触疲劳分析一、概述CRH2动车组是中国铁路的一种高速动车组列车，它采用了直流传动、气动制动和通信信号一体化控制技术，具有较高的速度和安全性。
在CRH2动车组中，拖车车轮是承载列车重量和传递牵引力的重要组成部分。
车轮在运行中承受着巨大的压力和摩擦力，容易出现疲劳破损，影响列车的安全和运行效率。
对CRH2拖车车轮滚动接触疲劳进行分析和研究具有重要意义。
二、车轮滚动接触疲劳原理车轮滚动接触疲劳是指车轮在运行过程中，由于受到重复的载荷和挤压作用而产生的疲劳破坏现象。
当列车行驶时，车轮与钢轨之间的接触面承受了动态载荷，并伴随着滚动和滑动摩擦。
这种接触面的疲劳破坏会导致车轮的表面裂纹和断裂，从而影响列车的安全和稳定性。
三、车轮滚动接触疲劳分析方法1.数值模拟分析：利用有限元分析方法对车轮受力情况进行模拟计算，分析车轮在不同载荷和速度条件下的应力分布和疲劳寿命。
通过模拟分析，可以有效预测车轮的疲劳破坏情况，提前发现潜在问题。
2.实验测试分析：通过实验测试，采集车轮在运行过程中的振动、温度和位移等数据，对车轮的疲劳破坏进行监测和分析。
实验测试可以全面了解车轮的实际工作状态，为疲劳分析提供真实可靠的数据支持。
3.材料力学分析：对车轮材料的力学性能进行分析和测试，确定其硬度、强度、韧性等参数，评估车轮在滚动接触疲劳下的承载能力和疲劳寿命。
材料力学分析是车轮疲劳分析的基础和关键。
五、疲劳分析结论与建议通过CRH2拖车车轮滚动接触疲劳分析，可以得出结论：车轮在高速行驶和紧急制动等特殊工况下，容易产生应力集中和疲劳裂纹，存在一定的疲劳破坏风险。
在此基础上，提出以下建议：1.加强车辆维护保养，及时对车轮进行检查和更换，避免因车轮疲劳破损引发的安全事故。
2.优化车轮材料和工艺，提高车轮的抗疲劳性能和使用寿命，降低疲劳破坏风险。
3.优化列车运行参数和控制策略，减少车轮的应力集中和疲劳破坏，提高列车的安全和稳定性。
铁路车轮结构动力学分析与仿真
铁路车轮结构动力学分析与仿真作者：黄婧来源：《科技资讯》 2014年第10期黄婧(华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心江西南昌 330013)摘要:本文采用国内铁道客车用外径为915D的S型辐板车轮为研究对象,利用Ansys有限元软件建立车轮三维有限元模型,分析车轮的固有特性(模态),得到车路在固有频率下的振型,并总结出了标准车轮的振动特性及其规律。
进行了车轮谐响应分析,并得到加速度和位移导纳幅值。
研究结果表明:车轮的模态分析中,频率在0～300 Hz范围内车轮几乎没有变形;在300～1000Hz范围内,车轮主要表现为踏面的轴向振动;在1000 Hz以上时除了踏面的扭摆振动,开始出现辐板的轴向和径向振动,在高频段内辐板和踏面是车轮的主要振动部位。
并且由于车轮模型的对称性,使得车轮各阶模态振型左右对称。
车轮的谐响应分析中,在8～1000 Hz的低频段,车轮辐板以面外振动为主,对应的轴向位移导纳比径向位移导纳大。
在1000～4000 Hz的高频段范围,以面内振动为主,对应的径向位移导纳更大。
车轮在8～4000的计算频域内的共振频率较多。
在每个共振频率后,都对应出现一个响应很低的反共振频率。
关键词:车轮模态分析谐响应分析结构动力学中图分类号:U238 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)04(a)-0061-031 车轮有限元模型的建立本文车轮采用国内铁道客车用外径为915D的S型辐板车轮,踏面、轮缘、轮辋、辐板和轮毂是其主要组成部分,车轮外径长 0.915 m,内径长0.785 m,辐板最厚部分为 0.025 m。
建立车轮三维有限元模型,单元类型采用平面辅助Mesh200单元,车轮离散采用Solid45八节点单元,对断面进行自由网格划分,然后对网格体扫描后旋转3600得到车轮模型图1所示。
将标准客车车轮离散成为19728个单元,24480个节点的有限元模型,满足计算精度的要求。
铁路机车车轮研究报告总结
铁路机车车轮研究报告总结
该研究报告主要是针对铁路机车车轮进行的研究，总结以下几点：
1. 车轮材料选择：研究报告提到，目前常用的铁路机车车轮材料主要有钢铁和铸铁两种。
钢铁车轮具有较高的强度和耐久性，适合用于高速铁路和货运列车。
而铸铁车轮则相对较轻，适用于城市轨道交通等低速列车。
2. 车轮磨损机理：研究报告指出，车轮的磨损主要受到轮轨接触力的影响。
长时间的运行和过重的负荷会导致车轮表面的磨损，进而影响列车的运行安全和乘车舒适度。
3. 车轮磨损检测：为了及时发现和修复磨损的车轮，研究报告提出了一些车轮磨损检测方法。
例如，利用声波传感器和激光测距仪等设备，在列车行驶过程中对车轮进行监测和测量，及时发现磨损情况。
4. 车轮磨损修复：研究报告还介绍了一些车轮磨损修复的方法。
例如，通过车轮磨削、钢珠强化等方式，恢复车轮的表面光滑度和强度，延长车轮的使用寿命。
综上所述，该研究报告对铁路机车车轮的材料选择、磨损机理、磨损检测和修复等方面进行了综合研究和总结，有助于提高铁路运输的安全性和效率。
CRH车轮磨耗分析
CRH2车轮磨耗分析老CRH2A车轮现状目前，我段配属的15组老CRH2A动车组（2028、2044除外），车轮轮径接近到限，部分已到限。
现对部分动车组车轮踏面磨耗和轮缘磨耗情况进行统计分析如下：一、运行磨耗运用中车轮平均磨耗量：踏面1.5mm（最大值9.5mm）；轮缘磨耗1mm（最大值2.2mm）。
二、镟修磨（损）耗1. 踏面平均镟修量（直径）：4.7mm，镟修最大值13.5mm。
2. 轮缘厚度与踏面镟修量的关系。
三、一个高级修周期磨耗量一个高级修周期（60万公里）磨耗量最小4.9mm，最大31.1mm。
其中，磨耗量大于10mm（800-790mm）车轮占总数的80.3%，为减少运用中换轮，建议运用中换轮比例不大于10%~20%，高级修轮径需控制在810mm左右。
四、当前到限情况1．接近或已到限车轮分布情况 2002、2003、2004、2005、2006、2007、2008、2009、2020、2024、2025部分轮对轮径小于800mm2. 轮径小于800mm轮对，2024 28条、2003 14条、2008 14条、2004 12条、2006 2条、2007 12条、2020 12条、2009 10条、2025 8条、2005 6条、2002 4条。
其中，2024 3车4条动轮、5车2条拖轮、6车4条动轮已到限；2020 5车2条拖轮已到限。
3. 老CRH2A动车组均已进行过次轮三级修，其中2030、2014、2023已进行或正进行第一次五级修， 2021、2020、2004、2005已接近五级修（距五级修10万公里以下），详见附表1。
4. 除2021，2023、 2004、2005、2009外，其余7组车在五级修前均需进行1次轮对修形。
现轮径和轮缘厚度大于800mm，28mm的轮对，基本能保证一次镟修并运行20万公里不超限。
2006、2008将在6月份镟修，2002、2007、2024将在7月份镟修，2003、2020、2025将在8月份镟修。
高速列车车轮与轨道的接触力分析与优化
高速列车车轮与轨道的接触力分析与优化随着科技的进步和交通运输的发展，高速列车成为现代社会中不可或缺的交通工具之一。
而高速列车的安全与舒适性在很大程度上取决于车轮与轨道之间的接触力。
因此，对高速列车车轮与轨道的接触力进行分析与优化是至关重要的。
一、高速列车车轮与轨道接触力分析1. 轮轨接触模型高速列车车轮与轨道的接触力可以使用轮轨接触模型来描述。
该模型考虑了轮轨间的压缩变形、弹性回复以及滑移等因素，从而可以计算出接触力的大小和方向。
2. 接触力的组成接触力通常分为垂直力和水平力两个分量。
垂直力是指车轮与轨道的垂直压力，其大小取决于列车的重量和轮轨之间的弹性变形；水平力是指车轮与轨道之间的摩擦力，其大小与列车的行驶速度以及轮轨之间的滑移有关。
3. 影响接触力的因素接触力的大小受到多种因素的影响，包括列车质量、列车速度、轮轨间的几何形状和材料特性等。
合理地分析这些因素对接触力的影响，可以帮助我们优化列车的设计和轨道的维护。
二、高速列车车轮与轨道接触力的优化1. 车轮与轨道的几何形状优化通过优化车轮和轨道的几何形状，可以改变接触力的分布，减小轮轨间的滑移，从而提高列车行驶的平稳性和舒适性。
例如，采用倒角设计可以减小接触力的峰值，降低磨损和噪音。
2. 轮轨材料的选择与处理选择适当的轮轨材料可以改善接触力的性能。
例如，采用高硬度和低摩擦系数的材料可以减少摩擦力，提高列车的能效；对轨道表面进行涂层处理可以降低摩擦系数和磨损。
3. 接触力的在线检测和监测为了有效地进行接触力的优化，我们需要实时地监测列车的运行状况和接触力的变化。
通过安装传感器和监测系统，可以收集列车行驶过程中的数据，帮助我们及时发现问题并采取相应的措施进行调整和优化。
4. 轨道的维护与保养良好的轨道维护和保养可以保持轨道的平整度和轮轨几何形状的一致性，减小接触力的波动和不均匀性。
定期检查轨道的磨损情况，及时修复和更换损坏的轨道部件，对于减少接触力的变化和提高列车运行的稳定性具有重要意义。
(完整word版)火车轮结构基础知识
车轮结构完全由车轮直径，轮辋，轮毂尺寸，毂辋距，辐板形状，轮缘踏面外形所决定。
每个尺寸或每部位形状都有其特殊意义。
一、直径车轮直径对其本身及整个车辆都有较大影响。
一方面车轮直径越大，车辆重心越高，车辆的动力性能越差。
另一方面，增大车轮直径，可以降低轮轨的接触应力，降低车轮磨耗速度，增加车轮的热容量，提高踏面制动热负荷的承受能力。
因此车轮直径大小应根据车辆情况综合确定。
但总的来说，车辆轴重越大，车轮直径应越大，以提高车轮的热容量和增加轮轨的接触面积，减少踏面损伤和磨耗。
另外，车轮直径的取值还应注意规格的标准化系列问题，以利于车轮制造和检修。
目前我过货车车轮直径大多为840mm，特殊货车车轮直径为915。
二、轮辋轮辋宽度尺寸主要取决于轮轨的搭载量。
当轮对运行在曲线上时，外侧车轮轮缘靠近钢轨，内侧轮缘远离钢轨。
只有内侧车轮踏面在钢轨上的搭载量足够，才能保证轮对不脱轨。
《铁路技术管理规程》规定，当曲线半径在300m以下时，轨距应加宽15mm。
因此，最大轨距为1435+15+6=1456mm（其中：名义轨距L为1435mm，最大公差为6mm）。
轮对最小内侧距为1354mm，轮缘最小厚度为23mm。
车轮踏面外侧倒角5mm，钢轨头部圆弧半径为R13mm，钢轨内侧磨耗2mm，轨枕弯曲、道钉松动等引起轨距扩大8mm，重车时车轴微弯引起轮对内侧距离减小2mm，轮轨安全搭载量按7mm考虑，根据上述数据算得轮辋最小宽度为120mm，考虑到车辆过驼峰时实施的制动，车轮外侧面磨损5mm，则轮辋最小宽度应为125mm。
目前我国铁路货车车轮轮辋宽度为135~140mm。
轮辋厚度通常指新轮辋厚度。
我国铁路对正常服役的车轮的判废依据是轮辋剩余厚度，当轮辋剩余厚度小于等于23mm时车轮报废。
新轮辋厚度与轮辋限度之差为轮辋的有效磨耗厚度。
轮辋越厚有效磨耗厚度就越大。
但车轮自重也大。
有效磨耗厚度越厚，车轮使用寿命越长，新旧车轮直径差就越大。
高速铁路设备系列介绍之十一——铁路的车轮
高速铁路设备系列介绍之十一——铁路的车轮：随着我国高速铁路的飞速发展。
高速车轮作为高速列车的重要零部件，把车辆承受的载荷传递到钢轨，在机车制动时，它又承受闸瓦的作用，因而车轮在复杂应力的状态下工作。
因此其使用质量直接关系着列车的运行安全和旅客生命财产的安全。
为方便认识车轮结构，我想先从一般人们所常见的车轮——汽车车轮开始介绍，汽车车轮俗称轮胎，车轮周围边缘的部分俗称轮圈，是车轮周边安装轮胎的部件。
从技术角度分析，这固定安装轮胎的部件位置叫轮辋。
连接车轮和车轴并负责轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件叫轮毂。
连接、支撑轮辋和轮毂的部分叫轮辐。
如从单纯的车轮结构看，铁路机车车辆就是不安装轮胎的汽车车轮，主要也由轮毂、轮辐和轮辋三部分组成,习惯上将轮毂和轮辐合在一起称为轮芯,将轮辋部分也称为轮箍。
铁路车轮按轮箍与轮芯是否为一个整体,可分为整体车轮和分体车轮。
传统铁路常用的是分体车轮,其轮芯部分为铸钢件,轮箍部分为硬度大、耐磨损的优质钢轧件,轮箍用热套装法装在轮芯上,并采用孔小轴大的过盈配合，才能达到需要相互配合的两零件牢固连接。
按制造工艺分为轧制车轮和铸造车轮。
由钢坯轧制的整体辗制车轮在综合性能、高低倍组织、力学性能、金属利用率和使用寿命方面均优于铸造车轮。
铁路用辗钢整体车轮是优质碳素钢和低合金钢经辗轧制成的特殊型钢。
整体车轮为辗钢件,是发展的趋势,辗钢车轮是客车的重要组成部分，车轮在钢轨上滚动运行，并承受着车辆的全部载荷。
为了减少车轮的磨损,延长车轮的寿命,就要充分考虑车轮材质。
随着列车的提速,在高速行驶时出现的各种影响安全性的问题(如车轮踏面的剥离、车轮的裂损等)尚未得到解决,传统车轮材料已经越来越不能满足要求。
为满足列车高速行驶的安全性、可靠性需求，车轮材料要有高强度、高硬度和良好的耐磨和耐热性能。
目前世界各国使用的车轮以高、中碳钢为主，但随着铁路运输的发展，车速不断提高，对车轮性能的要求越来越高，特别对客车车轮的安全、可靠性的要求更为严格。
车轮与轨道接触分析及接触参数的影响
１ ． 施加 轴压 ２ ．对称边界条件 ３ ．约束所有 自由度 ４ ．约束 向位移 ５ ．约束 面内 自由度
图 ２ 边 界条 件
２ 网格 划 分
实体 模 型采 用 Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ １ ８ ５单 元 ，接 触 方 式 采 用 Ａ ｎ ｓ ｙ ｓ 面一 面 接触 方 式 ， 目标 面 选 用 Ｔ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ １ ７ ０单 元 ，接触 面选 择 Ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ １ ７ ４单 元 ，接 触 算 法 采 用
０ ． Ｏ１
１ ０ ８ ０
１ １ ２ ０
２ Ｏ ０ ０
２ ４５ ０
０ ． １ ６ ５×１ ０一
０． １ ７×１ ０－ ５
２ ４
１ ０１
０． ０ ０１
图 ３ 网格 划 分
３ ０ ０ ０
３ 接 触 分 析 结 果及 各 参 数 对 比
３ ． １ 接触 刚度 的 影 响
对 接触 结 果 影 响 比较 大 的参 数 归 纳 起 来 有 以 下几 个方 面 ：接 触 面 的接 触 刚度 、接 触 最 大穿 透容 差 、 接触 体 的 几 何 尺 寸 。本 文 重 点 讨 论 这 些 参 数 对 结
果 的影 响 。
１ ． ２ 边界 条 件
轮 子 以 半 径
进行研 究探讨 ，最后对赫兹解 和有 限元解做 了对 比，得 出的结论对此类 问题设 计具有指导作用 。
关键词 ：车轮轨道 ；接触分析 ；参 数影 响 中图分类号 ：Ｔ Ｐ ３ ９ ；Ｔ Ｈ １ １ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ １— ０ ７ ８ ５（ ２ ０ １ ３ ）０ ３— ０ ０ ４ ９— ０ ４
HXD3型电力机车车轮压装分析
HXD3型电力机车车轮压装分析摘要介绍了HXD3型电力机车车轮装置的结构及压装步骤；车辆检查工在车轮压装过程中，各种尺寸参数的测量，压装曲线分析；根据修程的不同，对于C4、C5修及C6修的HXD3型电力机车车轮压装相关尺寸参数的研究情况，提出了HXD3型电力机车车轮压装时应注意的问题。
关键词 HXD3型电力机车轮对装置轮对压装压装步骤曲线分析前言HXD3型电力机车是中国铁路的主力牵引机车之一，其车轮压装技术是确保机车安全、稳定运行的关键。
HXD3型电力机车车轮压装是一项复杂而重要的工作。
本文将对HXD3型电力机车车轮压装的过程进行分析，包括压装过程中的注意事项和安全措施、压装后的检查和维护等内容。
通过对这些问题的分析和讨论，以期为HXD3型电力机车车轮压装工作提供一些有益的参考和建议。
1 轮对结构及尺寸参数1.1HXD3 型电力机车轮对的车轴采用JZ2钢的实心轴，车轮为J11或J2的整体辗钢材质。
1.2轮座直径（H1为齿侧,H2为非尺侧）原形尺寸：φ252.35mm~φ252.39mm，下座尺寸：φ251.35mm~φ251.39mm;轮座粗糙度Ra≤1.6。
1.3轮毂内径（L1为齿侧，L2为非尺侧）原形尺寸：φ252.02mm~φ252.13mm，下座尺寸：φ251.02mm~φ251.13mm；内孔粗糙度Ra≤3.2。
1.4过盈量：车轮与车轴过盈量（H1-L1,H2-L2）即轮轴过盈量为：0.26 ～0.33mm。
1.5检修车轮滚动圆直径（D1,D2）为≥1200mm（新造车轮尺寸为1250mm）两侧车轮滚动圆差值的绝对值（D1-D2）≤1。
1.6 轮对内侧面距防尘座外端面距离的差（轮位差，即为L3-L4）≤1。
1.7 轮对内侧距：未负载状态为1353 +0.5/-1 mm（机车落成后为1353±3mm）。
1.8 车轮踏面径向跳动H≤0.31.9 车轮内侧端面跳动G≤1轮对结构及对应尺寸详见图1、图2。
车轮高频振动导纳分析
车轮高频振动导纳分析文章利用ansys软件建立了轨道系统车轮的三维有限元实体模型，在频率范围为50-5000Hz内取三分之一倍频程对应的中心频率，分别采用车轮踏面径向、轴向及径横向组合激励方式进行谐响应分析，得到了车轮踏面在不同激励下车轮各部位的高频振动导纳特性，包括车轮踏面原点①、轮辋②、辐板③和轮毂④的径向和轴向振动特性分析。
标签：车轮；三维有限元实体模型；横向激励；导纳车轮是轨道系统的主要组成部分，车轮振动是转向架高频振动的主要組成部分[1]。
国内外对车轮振动响应有大量研究[2]-[6]。
研究表明，轮对高频振动分析宜采用有限元方法[3]，轮对旋转速度对高频振动的影响可以不考虑[4]；车轮采用三维有限元模型能够较好的反映车轮的自由振动特性[5]。
车轮的激励方向往往是竖向力和横向力同时作用，但对于车轮在横向激励下的导纳特性研究还比较缺乏，因此，本文采用车轮三维有限元模型，研究不同激励下的车轮导纳特性，对于车轮振动响应及轮轨系统的减震降噪具有十分重要的意义。
1 车轮三维有限元实体模型的建立由于轮对的对称性，选取轮对模型的一半（一个车轮和半根车轴）作为分析对象，根据实际工况设立计算参数。
采用三维实体Solid45单元建模，网格划分后得到12000多个单元（如图1示），可以满足计算要求。
由于轮对和轮轴的耦合振动，本文的车轮模型包括了车轴，以轴肩式约束形式，对车轴轴肩的六个方向自由度进行约束，并在车轴端部施加对称约束；同时为了消除车轴的弹性弯曲和伸缩振型，需要约束车轴中心所有节点的三个方向的平动自由度。
约束情况如图1示。
2 车轮高频振动导纳分析以150KN轴重列车为例，径向激励为75KN，轴向激励为37.5KN。
分析频率取50-5000Hz频率范围内的三分之一倍频程对应的中心频率，分析方法采用ANSYS谐响应分析方法中的完全法，激励方向包括车轮踏面径向、轴向及组合激励。
模型中激振点为图1中的①点，即车轮踏面，拾取点如图1中的①②③④。
CRH5E型卧铺动车组车外噪声的仿真分析
CRH5E型卧铺动车组车外噪声的仿真分析本文根据动车组车外噪声指标要求，对CRH5E型动车组车外噪声源进行的分析，并通过RAYNOISE软件进行建模仿真，仿真结果可以作为设计方案评估。
标签：CRH5E型动车组；车外噪声；仿真1 引言CRH5E型卧铺动车组车辆车外主要噪声源主要包括轮轨噪声、牵引系统噪声、集电系统噪声、辅助设备噪声和气动噪声等。
（1）轮轨滚动噪声是由于车轮、轨道结构钢轨表面的短波不平顺激发轮轨振动通过空气传播而产生的。
轮轨表面粗糙度以不平顺的方式输入至轮轨接触系统。
在轮轨接触斑处，通过接触斑滤波作用后，对系统形成激扰，即轮轨联合粗糙度。
轮轨联合粗糙度进而通过车轮导纳、接触导纳和钢轨导纳形成轮轨相互作用力。
车轮和钢轨在轮轨相互作用力激振下会产生动态响应，体现为车轮振动和钢轨振动，而钢轨振动又将通过轨下垫层将部分振动能量传递给轨道基础结构，引起基础结构的振动。
这些结构振动能量进一步通过空气介质向外传播，就形成车轮声辐射、钢轨声辐射和基础结构声辐射。
它们的传播共同作用于车外空间，形成轮轨滚动噪声的空间声场响应。
（2）牵引噪声来源于列车驱动系统，包括牵引电机、传动装置和其他发电机组产生的噪声。
（3）集电系统噪声来源于弓网系统，包括弓网的气动噪声和结构振动噪声。
（4）辅助设备噪声主要包括变压器、牵引变流器、辅助变流器、风缸废排等的噪声。
气动噪声来源于车身表面空气动力激励。
这些声源既可以通过空气传播途径传递至车内，也可通过结构传播途径传递。
针对CRH5E型卧铺动车组车辆，考虑轮轨噪声、牵引系统噪声、弓网噪声及辅助设备噪声等分布、频率和源强特性，基于几何声学，使用国际知名的噪声预测RAYNOISE软件平台，建立全列编组的CRH5E型卧铺动车组车辆车外噪声预测模型。
2 RAYNOISE软件简介RAYNOISE是比利时声学设计公司开发的一种大型声场模拟软件系统。
其主要功能是对封闭空间或者敞开空间以及半闭空间的各种声学行为加以模拟。
高速列车车轮磨损分析与优化研究
高速列车车轮磨损分析与优化研究随着高速列车的广泛应用，车轮磨损成为一个重要的研究课题。
车轮磨损直接影响列车的性能和使用寿命，因此对车轮磨损进行深入分析与优化研究具有重要的理论和实际意义。
首先，我们需要了解车轮磨损的原因。
车轮磨损主要由以下几个方面因素引起：弯曲应力、轮轨摩擦力、轮轨几何匹配度以及负荷分布等。
弯曲应力是由于车轮运动过程中的载荷变化引起的，这种应力会导致车轮产生磨损。
轮轨摩擦力是由于列车行驶过程中轮轨接触面产生的，摩擦力过大会加速车轮磨损。
轮轨几何匹配度是指轮轨之间联系的准确度，如果几何匹配度不合理，也会导致车轮磨损。
负荷分布不均匀也会加剧车轮的磨损，因此合理的负荷分布对于减少车轮的磨损非常重要。
接下来是对车轮磨损进行分析。
通过对车轮磨损进行精确的分析可以帮助我们定位问题，并提出相应的优化方案。
在分析车轮磨损的过程中，我们可以利用一些工具和技术，如数值模拟、试验研究等。
数值模拟可以帮助我们模拟车轮在不同工作条件下的磨损情况，通过模拟结果可以得到一些重要的参数和数据。
试验研究可以通过实际对车轮进行测试和观察，获取具体的磨损情况。
通过综合利用数值模拟和试验研究的结果，我们可以对车轮磨损进行更加全面和准确的分析。
基于对车轮磨损的深入分析，我们可以制定相应的优化方案。
优化方案主要包括：改进车轮的设计、提高轮轨匹配度、优化负荷分布等。
改进车轮的设计可以通过优化车轮的材料、结构等方面来减少车轮的磨损。
提高轮轨匹配度可以通过调整轨道的几何形状来优化轮轨接触面的负荷分布，减少磨损。
优化负荷分布可以通过改变车轮的位置、长度等参数来实现。
通过综合采用这些优化方案，可以有效地减少车轮的磨损，提高列车的性能和服务寿命。
除了以上的主要因素和优化方案外，还有一些其他因素和措施也可以进一步改善车轮的磨损情况。
例如，定期的维护保养和检修，可以及时发现和处理车轮的异常磨损情况，保证列车的安全运行。
同时，提高轨道的维护质量和周期，减少轨道的磨损，也可以间接地降低车轮的磨损。
火车车轮生产技术工作总结
火车车轮生产技术工作总结
随着铁路运输的发展，火车车轮作为铁路运输的重要组成部分，其生产技术也
日益成熟和完善。
为了更好地总结火车车轮生产技术工作，我们对当前的生产技术进行了深入的研究和总结，希望能够为相关行业提供一些有益的参考。
首先，火车车轮的生产技术需要具备高度的精密度和稳定性。
在车轮的生产过
程中，需要使用先进的数控机床和加工设备，确保车轮的尺寸精确度和表面光洁度。
同时，还需要对原材料进行严格的质量控制，确保车轮的材料强度和耐磨性能达到要求。
其次，火车车轮的生产技术需要具备高效的生产能力和自动化程度。
为了满足
火车车轮的大批量生产需求，需要引入自动化生产线和先进的生产工艺，提高生产效率和降低生产成本。
同时，还需要对生产过程进行精准的监控和管理，确保车轮的质量稳定和一致。
另外，火车车轮的生产技术还需要具备环保和节能的特点。
在生产过程中，需
要采用清洁生产技术和节能设备，减少对环境的污染和资源的浪费。
同时，还需要对废弃物进行合理的处理和回收利用，实现循环经济和可持续发展。
总的来说，火车车轮生产技术是一个综合性的工程，需要在精密度、稳定性、
高效性和环保性等方面不断进行创新和提升。
相信随着科技的不断进步和工艺的不断完善，火车车轮的生产技术将会迎来更加美好的发展前景。
希望我们的总结能够为相关行业的发展和进步提供一些有益的参考和借鉴。
铁路轮轴工作总结
铁路轮轴工作总结
铁路轮轴作为铁路运输系统中的重要部件，承担着支撑列车重量、传递牵引力
和保证行车安全的重要任务。
在铁路运输中，轮轴的工作状态直接关系到列车的运行效率和安全性。
因此，对铁路轮轴的工作进行总结和分析，可以为铁路运输的安全和高效提供重要参考。
首先，铁路轮轴的工作需要具备良好的材料和制造工艺。
轮轴通常由高强度合
金钢制成，经过精密的加工和热处理工艺，保证其具备足够的强度和耐磨性。
同时，轮轴的制造需要严格按照标准进行，确保其尺寸精度和表面光洁度，以减少因制造缺陷而引发的故障。
其次，铁路轮轴的工作需要进行定期的检测和维护。
轮轴在长时间的运行过程中，会受到重复的载荷作用和磨损，因此需要定期进行超声波检测、磨损测量和疲劳裂纹检查，及时发现并处理轮轴的缺陷和损伤，以防止轮轴在运行过程中发生断裂或其他严重故障。
最后，铁路轮轴的工作需要合理的使用和管理。
列车在运行过程中，需要根据
不同的线路和运输任务，合理配置轮轴的类型和规格，以满足不同条件下的运行需求。
同时，对轮轴的使用寿命和剩余寿命进行科学评估，合理安排轮轴的更换和更新计划，以保证列车的运行安全和经济性。
总之，铁路轮轴作为铁路运输系统中的重要部件，其工作状态直接关系到列车
的运行安全和经济性。
因此，对铁路轮轴的工作进行总结和分析，有助于发现问题、改进管理，为铁路运输的安全和高效提供重要保障。
列车车轮辐射声场的有限元法-边界元法研究
第30卷第1期2021年2月淮阴工学院学报Jonrcct of Huaiyin Inshtum of TechnoUgyVxU33Nx.1Feb.2021列车车轮辐射声场的有限元法一边界元法研究汶晓强，靳伟江，石焕文（长安大学理学院，西安71064）摘要：为探索车轮在轮轨表面粗糙度激励下的振动辐射声场特征，利用有限元法-边界元法相结合的方法，完成了建立车轮和轨道的三维有限元模型，根据有限元法分析其结构振动模态和位移导纳特性,通过声学边界元软件n对车轮辐射声场及真实激励下辐射声功率级进行预测研究。
结果表明:轮轨接触点处车轮径向导纳变化剧烈，在计算频率范围内自振频率较多，而钢轨的垂向导纳变化整体较为平和,在钢轨Pinned-Pinned频率附近变化较剧烈;车轮的声辐射具有较强的指向性,其声辐射效率在低频时较小，随着频率增大而增大,并逐渐趋于1;计算得到的每单位粗糙度的接触力与D.J Thompson根据轮轨相互作用模型计算出的结果基本相符，真实激励下的声辐射功率总体来看高频范围的声功率级大于低频范围。
研究结果可为进一步探讨列车车轮在真实激励下的辐射噪声预测及控制提供帮助与参考。
关键词：有限元法-边界元法;列车车轮;Sato谱;声辐射;轮轨力中图分类号：U270.1+6文献标志码：A文章编号:109-7721（2021101-0053-07Study on Radiated Sound Field of Train Wheelsby Finite ElemedU MetUod and Boundary ElemedU MetUodWEN Xiao-qiany,JIN Wei-jiany,SHS Huan-wen（School of Science,Chany an Universito,XiVn712264,China SAbstract:N orCev to explon tie characte/sticr of tie viCration radiation soanC fielU of tie wheel unCev tie exd-tation of tie spmaco nauhnns of tie wheel and rail.tie tiree一（11）6X310230finite element model of tie wheel and tie tract was68130118（6）by tie combination of finite element metiod and boanCan element metiod ,and tie stmcturaf viCration model was analyzed according to tie finite element metiod-The characteristic）of state and aisplacement admittance are predicted and stuUied by tie acoustic boandan element software ViPuaU Lab to pre-aict tie wheel radiated sound fieie and tie radiated sound powev level undec nO excitation•The results show tiat tie ndiV admittance of tie wheel at tie wheel-rail contact point changes arasticalts,witi more nOunl frebuen-cies in tie calculated frebuency range：while tie0X1000eirectiop admittance change of tie rail is nloWby smooti overab,and tie change is sham neav tie Pinned一Pinned frebuency of tie rail;Acoustic radiation has strong eirectivito,and its acoustic radiation ebiciency is smab at low frenuencies,mcreases witi tie increase of frequency,and graduaby tends to5.The contact force pec unit naehnns and D.J.Thompson calculatei by wheel rail interaction model are basicaby03:50x1.The sound powev level undec nO excitation is generaby highev in tie high-frexnency range than in tie low-frexnency sange-The research results can proviCe hbp and reference fov furtiev Uiscussioa on tie prediction and control of radiated noise of rail■^0x1（undec nO excitationKey woalt:finite element method一boandan element method;train wheel;sate spectmm;sound radiation-wheel一rail force伴随着我国铁路不断提速，列车本身的动力作用及轨道不平顺,使得列车轮轨间产生的振动愈加剧烈，铁路振动与噪声问题日益严重,这越来越引起人们的注意。
CRH1型动车组车轮偏磨与动力学性能分析
Internal Combustion Engine &Parts0引言随着社会和高铁的快速发展，动车组的安全性和舒适性也显得日益突出，其中车轮异常磨耗直接决定了车辆运行的安全性和舒适性，也影响着车辆的运营维护成本[1]。
随着列车的持续运营，踏面磨耗程度明显加剧，车轮偏磨现象产生，严重影响轮轨接触关系[2]，从而影响车辆的动力学性能，甚至会引起严重的安全事故[3]。
为了找到适当的解决方案，必须先得到列车运行过程的车轮磨耗规律及对应的车辆动力学规律[4]，遂开展对某CRH1型动车组长期的车轮磨耗和车辆动振动数据的检测工作。
1数据测量方案设计一次完整的监测工作从该动车组刚进行车轮镟修工作开始，直到下一次的车轮镟修[5]（即一个镟修周期），共需进行8次数据测量，测量的数据包括车轮踏面外形数据和车辆动力学性能指标，而车辆动力学性能往往依靠车体、转向架构架和轴箱的振动加速度来衡量。
测量车轮踏面外形的设备为GREENWOOD 公司生产的MiniProf 手持车轮外形测量仪，车辆各部位的振动加速的采集和分析使用中国铁道科学研究院自主研发的DASO 软件和相应的振动采集仪，测量周期为3-5万km 。
1.1测点布置方案跟踪检测动车组为8辆编组动车组，其测点布置在8车司机室（即2号司机室）对应转向架。
具体测点布置情况见图1。
在2号司机室车体布置纵向、横向、垂向加速度传感器和陀螺仪，在轴箱布置了横向、垂向加速度传感器，在构架布置了横向、垂向加速度传感器和雷达测速仪。
1.2数据处理及评价标准1.2.1磨耗数据处理方法通过手持车轮外形测量仪对车轮轮缘踏面廓形进行测量，由测量得到的车轮轮缘踏面廓形数据计算得到轮缘高度、厚度，车轮直径，踏面磨耗、qR 值等参数，测量尺寸见图2。
为便于对车轮外形数据进行处理，现定义如下：①对每节车的车轮进行如下定义：站在1车面向8车，左手侧为左轮，左侧分别为1号轮、3号轮、5号轮和7号轮，右侧以此类推。
铁道车辆轮对结构关系
开轨面的形状，仅由轮对的位置（摇头角、侧滚角）以及踏面主轮廓线参 数（滚动半径、接触角）确定可能的接触点。
H
52
2 影响轮轨接触几何关系参数
轮对横移 轴心到滚动圆距离
-20
XP55
S1002 - SYSZ40-00-00-02A for 200 km/h (China) - SYSZ40-00-00-00 for 160 km/h (China) - XP55
-25
30
40
50
60
70
80
90
100
-30
y [mm]
5
z [m m]
0
z [m m]
-5
S1002 -10
车轮磨耗特性参数 • Sh: 轮缘高 • Sd: 轮缘厚度 • qR: 轮缘形状限度
H
Sh
qR
28.1
9.8
27.9 10.7
28.0 10.8
29.0 11.0
20
磨耗型踏面（XP55）
H
21
车轮外形吻合
• 中国标准 ;
• 中国轨道的典型磨耗型外形SYSZ40-00-00-00 (160 kph) ；
铁道车辆轮对结构与轮轨接触几何关系
H
1
主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节
轮对结构认识 轮轨接触状态认识 轮轨接触几何关系求解 道岔区轮轨接触几何关系
H
2
第一节 轮对结构
H
3
1 轮对设计要求
l 应该有足够的强度，以保证在容许的最高速 度和最大载荷下安全运行（减轻轮对重量）；
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ｒ ｄ ａ ｘ ｉａｉｎ；ｉ ｔ ｅ ｅ ｕ ｎ ｙ ｂ ｎ ｓ，ｔｅ ｒ ｄ ａ ｅ ｅ ａ ｃ ａ ｓ ｄ ｂ ｒ ａ ａ ｉห้องสมุดไป่ตู้ｅ ｃｔｔｏ ｒ ａ ｉｌｅ ｃ ｔｔ ｏ ｎ ｏｈ ｒｆ ｑ ｅ ｃ ａ ｄ ｒ ｈ ａ ｉｌ ｒｃ ｐｔｎ ｅ ｃ ｕ ｅ ｙ ｔｅ ｄ ｒ ｄａ ｘ ｉａｉ ｎ ａ ｅ
接 触 点处的激励 ， ｌ ０ ｚ以下频段 ， 在 ０Ｈ ０ 轮缘 轴 向激 励 引起 的径 向 导纳 大 于踏 面径 向激 励 引起 的
径 向导 纳 ， 在其他 频段 ， 面径 向激励 引起 的径 向 导纳都 比轮 缘激 励 引起 的径 向导纳 大． 踏 铁路 车轮
导纳分析 有助予探 明车轮噪 声产 生的机 理 ， 是轮 轨噪 声分析 的基 础．
Ｌ ｎ ｎ，ＹＡＮＧ Ｘｉｗｅ ＩＹａ ｍｉ ｎ ｎ，Ｌ Ｕ Ｒｏ ｇ ｈ ｎ，Ｚ Ｉ ｎ ｚｅ ＨＡＯ Ｊ ｎ ｕ
（ｃｏｌ ｆ ｔｅ ａ ｃ， ｈｓ ｓ Ｓｆ ａｅＥ ｇ ， ａ ｚｏ ｉ ｔ ｇＵ ｉ ， ａｚｏ ３００ ｈｎ） Ｓｈｏ ｏ ｈｍ ｔｓ Ｐ ｙｉ ＆ ｏ ｗ ｒ ｎ ． Ｉ ｎｈ ｕＪ ｏｏ ｎｖ Ｌｎｈｕ７ ０７ ，Ｃ ｉａ Ｍａ ｉ ｃ ｔ ａ ｎ ．
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔ ｃ ｎｔｏ ｖｂ ａ ｉｎ ｎ ｏｓ ａ ｉｔｏ ｆ ｒ ｉｗａ ｗｈ ｅ ， ｔ ｅ ｗｈｅ ｌ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｒ ｓ ｏ ｓ ｉ ｔ ａ ｔ ｏ ｏ ｒ ｌ ｉ ｒ ｔ ａ ｄ ｎ ｉｅ ｒ ｄ ａｉｎ ｏ ａｌ ｙ ｏ ｅｌ ｈ ｅ ｑ ｅ ｃ ｅ ｐ ｎ ｅ ｓ ｒ
关键 词 ： 路 车轮 ； 纳 ；高频 振动 ；轮轨噪 声 铁 寻 中图分 类号 ： ２ ０ １ Ｕ ６ ．３ Ｔ Ｉ ５ Ｕ ７ ． ； ２ ０ ３ ； Ｂ １ 文献 标志码 ： Ａ
Ｒａ ｌ ｙ ｗｈｅ ｌ ｒ ｃ ｐ ａ ｃ ｎ ｌ ｓｓ ｉｗａ ｅ ｅ ｅ ｔ ｎ ｅ ａ ａ ｙ ｉ
第１ ９卷 第 ４期
２１ ０ ０年 １ 月 ２
计 算 机 辅 助 工 程
Ｃｏ ｕ ｅ ｄ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｍｐ ｔ ｒＡｉ ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ
Ｖ １１ ｏ ４ ｏ． ９ Ｎ ． Ｄ ｌ ００ ｅ ．２ １ ２
文章 编 号 ：０６—０ ７ （０ ０ ０ —０ ６０ １０ ８ １ ２ １ ）４ ０８ ．５
ａ ａｙｅ ｙ ｎ ｌｚ ｄ ｂ ｍｏ ｓ ｐ ｒ ｏ ｉｉｎ ｄｅ ｕ ｅ ｐ ｓｔｏ ｍｅｈｏ ｔ ｄ． Ａ ｆｎ ｔ ｅｅ ｎｔｍｏ ｅ ｏ ｈ ｗｈ ｅ ｉ ｂ ｉｔ ｙ ＡＮＳ ｔ ｉ ｉｅ ｌｍｅ ｄ ｌ ｆ ｔ ｅ ｅ ｌ ｓ ｕｌ ｂ ＹＳ ｏ
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铁 路 车 轮 导 纳 分 析
李艳敏 ， 杨 新 文 ， 刘荣珍 ， 赵 军
（ 兰州 交通 大 学 数 理 与软 件 工程 学院 ， 州 ７ ０７ ） 兰 ３ ００
摘 要 ：为控制铁路 车轮 的振 动 和噪 声辐 射 ， 用模 态叠加 法分析 车轮 频 率响 应 ， 用 Ａ Ｓ Ｓ建 采 利 ＮＹ 立车轮 结 构有限元模 型 ， 根据 ０～１ ０ ｚ ００ ０Ｈ 的模 态计 算 ０～ ０ ｚ内的频 率响应 ， ＢｏｋＬ ｎｏ ５ ０Ｈ ０ 用 ｌ ａｚｓ ｃ 法计 算 ５ ５０ ０Ｈ ０～ ０ ｚ内车轮 的 固有频 率和 振型 ， 析车轮 的 固有模 态和 导 纳特 性 ． 究结果表 明： 分 研 车轮在 名义接 触点处 受到不 同方向激励 时所得的 导纳特 性 与 车轮 相 应 的模 态有 关 ； 于车轮 不 同 对