钢轨在动载荷作用下的动应力响应特性分析

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动应力响应

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实验台提供的模拟轨道，运用非线性有限元分析软件ＡＢＡＱＵＳ，建立包含轮轨接触关系的模拟轨道有限元模型，分析研究钢轨在车轮移动载荷作用下的动应力响应规律。同时通过实验验证有限元分析的结果。通过有限元分析与实验分析得到钢轨侧
面上的应力分布与变化规律研究。研究结果表明：钢轨在车轮动载荷作用下，在钢轨侧面上沿钢轨横截面法向正应力响应最大，最大应力响应点在钢轨跨中最上方，将轨道超偏载检测传感器安装在最大应力响应点附近可显著提高信号的信噪比。关键词：动载荷；动应力响应；超偏载检测；非线性有限元；轮轨接触
ｗａｒｅＡＢＡＱＵＳ．Ｔｈｅｃｈａｎｇｅｒｕｌｅｏｆｄｙｎａｍｉｃｓｔｒｅｓｓｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｒａｉｌｕｎｄｅｒｗｈｅｅｌｍｏｖｉｎｇｌｏａｄｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄａｎｄ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｄｙｎａｍｉｃｓｔｒｅｓｓｒｅｓｐｏｎｓｅｐｏｉｎｔｏｆｒａｉｌｕｎｄｅｒｗｈｅｅｌｍｏｖｉｎｇｌｏａｄ，ａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｏｖｅｒｌｏａｄａｎｄｕｎｂａｌａｎｃｅ—ｌｏａｄｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｅｎｓｏｒ，ａｉｎｆｉｔｅｅｌｅ — ｍｅｎｔｍｏｄｅｌ，ｗｈｉｃｈｉｎｃｌｕｄｅｓｗｈｅｅｌ—ｒａｉｌｃｏｎｔａｃｔｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ，ｗａｓｂｕｉｌｔｂａｓｅｄｏｎｒａｉｌｔｅｓｔｂｅｎｃｈ．Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｔｒｅｓｓｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｒａｉｌｗａｓａｎａｌｙｓｅｄｂｙｅｘｐｌｉｃｉｔｄｙｎａｍｉｃｉｎｆｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｎｆｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｔ— ｆ
ＣＡＯＹｕ一，ＨＵＡＮＧＺｈｉｈｕｉ一，ＬＩＹｉｇａｎｇ，ＹＡＮＧＸｉｎｇｘｉｎｇ＇
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｉｒｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８３，Ｃｈｉｎａ２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｉｇｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＣｏｍｐｌｅｘＭａｎｕｆａｃｔｕｉｒｎｇ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８３）
第１０卷
第２期
铁道科学与工程学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＲＡＩＬＷＡＹＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
ＶＯｌ＿１０ＮＯ．２Ａｐｒ．２０１３
２０１３年４月
钢轨在动载荷作用下的动应力响应特性分析
ｖａｌｉｄａｔｅｄｂｙａｔｔａｃｈｉｎｇｓｔｒａｉｎｇａｇｅｓｏｎｓｉｄｅｏｆｒａｉｌ．Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｖａｉａｒｔｉｏｎｌａｗｏｆｓｔｒｅｓｓｏｎｓｉｄｅｏｆｒａｉｌｗａｓｄｅｉｖｒｅｄｂｙｉｆｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａ１．Ａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｍａｘｉｍｕｍｐｏｓｉｔｉｖｅｓｔｒｅｓｓｒｅｓｐｏｎｓｅｉｓｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒｔｏｒａｉｌｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎ．Ａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｓｔｒｅｓｓｒｅｓｐｏｎｓｅｐｏｉｎｔｉｓｌｏｃａｔｅｄｉｎｔｈｅｔｏｐ
曹玉，黄志辉，李屹罡，杨星星
（１．中南大学机电工程学院，湖南长沙４１００８３；
２．高性能复杂制造国家重点实验室，湖南长沙４１００８３ பைடு நூலகம்
摘要：为寻找钢轨在车轮动栽荷作用下的最大动应力响应点，确定轨道超偏载检测传感器的合理安装位置。利用轨道弹射
中图分类号：Ｕ２１３．２文献标志码：Ａ文章编号：１６７２— ７０２９（２０１３）０２— ００３６— ０６
Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄｙｎａｍｉｃｓｔｒｅｓｓｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｒａｉｌｕｎｄｅｒｄｙｎａｍｉｃｌｏａｄ