朱琪
- 作品数：6 被引量：32H指数：4
- 供职机构：西南交通大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程机械工程理学一般工业技术更多>>
- 高速列车车轮偏心磨耗的形成机理与发展规律被引量：5
- 2022年
- 为了研究高速列车车轮偏心磨耗的形成机理,根据现场测试和多体动力学仿真结果,建立了高速列车车轮-钢轨系统有限元模型,采用瞬时动态仿真分析了车轮残余静不平衡对轮轨法向接触力的影响;对最高速度为250 km·h^(-1)动车组列车的运营速度进行现场测试,计算了列车匀速运行区间的平均速度;基于摩擦功周期性波动引起轮轨非均匀磨耗的观点,分析了车轮残余静不平衡量对轮轨接触力的影响,研究了车轮偏心磨耗的成因;通过改变轮轨有限元模型中车轮辐板上特定区域的材料密度来模拟残余静不平衡量,研究了偏心磨耗与残余静不平衡量大小的关系;通过重新编译有限元模型节点坐标来模拟偏心磨耗后车轮踏面的真实轮廓,研究了车轮偏心磨耗的发展规律。仿真结果表明:当高速列车以237 km·h^(-1)的速度匀速运行时,车轮残余静不平衡会引起轮轨系统发生约24 Hz的振动,导致轮轨法向接触力周期性变化,引起车轮踏面发生1阶非圆磨耗,即车轮偏心磨耗;随着磨耗的不断加深,轮轨系统约48、72 Hz的振动被激励,引起2、3阶车轮多边形磨耗;当磨耗后的车轮踏面最大径跳大于0.15 mm时,在0~150 Hz的频率范围内,72 Hz的振动强度最大,导致车轮3阶多边形磨耗迅速增加;降低车轮残余静不平衡量可减缓1阶非圆车轮的形成。
- 康熙陈光雄杨普淼朱琪宋启峰
- 关键词：车辆工程高速列车数值仿真
- 缩尺轮轨模型中钢轨波磨的相似性被引量：8
- 2020年
- 为了研究地铁小半径曲线线路的钢轨波磨现象,基于轮轨间饱和蠕滑力引起摩擦自激振动导致钢轨波磨的理论,对全尺寸和缩尺轮轨模型的相似性进行了研究.分别建立1∶1和1∶5车辆-轨道系统的动力学模型,确定每个车辆模型在通过小半径曲线线路时前转向架导向轮对与轨道间的蠕滑力饱和情况;根据动力学仿真所得轮轨接触参数,建立轮对-轨道-轨枕有限元模型;采用复特征值分析研究各个轮轨系统的稳定性.研究结果表明:全尺寸和缩尺车辆模型分别通过小半径曲线线路时,导向轮对内外车轮上的蠕滑力均接近饱和;轮对两端垂向悬挂力的偏差小于3%,轮轨接触角的偏差小于5%;相似不稳定振动模态对应的频率偏差均小于3%;缩尺轮轨模型在动力学表现及稳定性方面与全尺寸模型具有良好的相似性,故可用缩尺模型对钢轨波磨的形成机理进行理论与试验研究.
- 康熙陈光雄吕金洲赵晓男吴波文朱琪
- 关键词：钢轨波磨数值仿真
- 地铁先锋扣件地段钢轨波磨成因被引量：12
- 2020年
- 为了研究先锋扣件地段钢轨波磨的成因并给出应对措施,基于摩擦自激振动引起钢轨波磨的理论,建立了包括导向轮对、轨道系统的自激振动有限元模型,使用复特征值法研究了轮对-轨道系统的动态稳定性;通过参数敏感性分析寻找影响钢轨波磨的主导因素,提出抑制乃至消除钢轨波磨的措施.研究结果表明:轮轨间饱和的蠕滑力引起的轮对-轨道系统频率为319 Hz的自激振动是导致内侧钢轨严重的波磨的主要原因,模型预测的波磨波长为51.4 mm,与实测数据非常接近;参数敏感性分析表明,先锋扣件中的橡胶支承块的弹性模量和阻尼系数越大,钢轨波磨发生的可能性越低;采用弹性模量和阻尼系数有利于抑制乃至消除钢轨波磨,将阻尼系数提高到0.0001可显著抑制钢轨波磨.
- 吴波文陈光雄赵晓男朱琪康熙
- 关键词：钢轨波磨磨损
- 铁路盘型制动噪声机理及其控制方法被引量：6
- 2021年
- 为了研究铁路盘型制动噪声的发生规律及其影响因素,测量了列车运行过程中各种制动工况条件下盘型制动器的摩擦噪声,获得了列车盘形制动摩擦噪声的发生规律;基于模态耦合引起制动摩擦噪声的机理,使用试验测得的闸片和制动盘之间的摩擦系数,建立了由制动盘、闸片、闸片托、制动杠杆和销等组成的全尺寸盘型制动系统摩擦噪声有限元预测模型,研究了铁路盘型制动噪声的影响因素.试验结果表明:盘型制动摩擦噪声的特征频率为256.78、3904.07 Hz和4320.38 Hz;在特定摩擦副的摩擦性能下,当制动缸推力为10.1 kN和12.3 kN时,盘型制动器最容易产生摩擦噪声,模型预测结果与实测摩擦噪声比较一致;制动闸片的弹性模量对盘型制动噪声有重要的影响,合理的闸片弹性模量有助于抑制制动摩擦噪声.
- 乔青峰杨伟东朱琪陈光雄
- 关键词：制动尖叫摩擦噪声制动压力
- 轴盘制动对高速列车车轮多边形磨耗的影响被引量：2
- 2022年
- 目的 研究高速列车轴盘制动引起车轮多边形磨耗的形成机理,并提出相应的抑制措施。方法 基于摩擦自激振动引起车轮多边形磨耗的观点,建立高速列车拖车轮对-轴盘制动-轨道系统的有限元模型。采用复特征值法,分析制动工况下制动盘和制动片摩擦激励的振动。根据等效阻尼比判断摩擦自激振动的不稳定性,等效阻尼比越小,则不稳定振动发生趋势越强。当等效阻尼比小于–0.001时,不稳定振动的振幅会克服系统阻尼逐渐增大。为了考虑模型中非线性因素的影响,采用瞬时动态仿真,获得制动时轮轨间的法向接触力,通过功率谱密度分析,获得轮轨振动主频。此外,分析轴盘制动系统安装位置和3种类型的制动片对车轮多边形磨耗的影响。结果 轴盘制动系统摩擦制动容易激励出637 Hz左右的不稳定振动,由于复特征值分析与瞬时动态分析求解方法不同,因此该不稳定振动频率的计算结果存在6%左右的相对误差。轴盘制动系统的安装位置对于不稳定振动的发生趋势具有重要影响,考虑到轴盘制动系统实际安装空间,当制动压力角为–10°-10°时,637Hz左右的振动对应的等效阻尼比随压力角的增大而减小。采用多个蜂窝状制动单元组成的制动片,在制动时可引起602 Hz左右的不稳定振动。当制动片表面存在复合沟槽结构时,在550-650 Hz内,没有等效阻尼比小于–0.001的不稳定振动。结论 当高速列车运行速度为300 km/h时,轴盘摩擦制动引起的637 Hz左右的不稳定振动可通过轮对传导至轮轨系统中,引起轮轨摩擦功周期性波动,从而导致拖车车轮发生22-23阶多边形磨耗。在满足制动系统安装要求的条件下,适当增大压力角,可减轻由轴盘制动引起的车轮多边形磨耗。采用多个蜂窝状制动单元组成的制动片,容易导致拖车车轮发生20-21阶多边形磨耗。在制动片表面添加复合沟槽结构
- 康熙陈光雄朱琪朱琪
- 关键词：数值仿真高速列车
