考虑热力耦合的轨道车辆车轮建模与仿真.PDF

第 卷 第 期 交 通 运 输 工 程 学 报 年 月 文章编号 考虑热力耦合的轨道车辆车轮建模与仿真 文永蓬 徐小峻 尚慧琳 李 琼 上海工程技术大学 城市轨道交通学院上海 上海应用技术大学 机械工程学院上海 摘 要以城市轨道车辆车轮为研究对象建立了 型辐板轨道车辆车轮模型利用有限元方法研 究了不同磨耗情况下车轮结构应力和热应力的变化特点分析了结构场和温度场的耦合作用对车 轮应力特性的影响获得了热力耦合作用下的车轮结构应力和热应力的耦合规律仿真结果表明 随着车轮踏面的磨耗其结构应力热应力与耦合应力均呈非线性变化在车轮直径为 的磨损区间耦合应力较稳定当磨损到直径小于 之后其耦合应力增长较快特别是磨耗 到 时耦合应力骤升磨耗到限时耦合应力达到 车轮的耦合应力是复杂的三 维空间力系的叠加在耦合应力分布上车轮辐板处耦合应力最大点位置发生漂移现象制动结束 时的车轮辐板处耦合应力最大大于结构应力最大值与热应力最大值因此耦合应力在车轮应力 中占主导作用在车轮的结构设计时建议考虑结构应力和热应力的耦合作用把耦合应力作为车 轮疲劳强度的评价指标 关键词轨道车辆车轮热力耦合结构场温度场磨耗 中图分类号 文献标志码