文档摘要：为研究货车在长大坡道上踏面制动时,线路坡度、车辆制动时间、轮瓦接触面积、轮瓦接触力等因素对车轮踏面和闸瓦温度的影响问题,以某单一长大下坡道线路作为研究背景,采用ANSYS有限元软件,通过改变车轮直径和闸瓦厚度的方式考虑轮瓦磨耗,建立车轮与闸瓦的全尺寸三维有限元模型.探讨各参数对车轮踏面达到马氏体相变温度的影响,研究整个轮瓦磨耗周期内车轮踏面和闸瓦温度随影响因素的变化规律.研究结果表明:随着车轮直径的降低,车轮踏面和闸瓦的温度均非线性升高;随着闸瓦厚度的均匀降低,车轮踏面的温度先非线性降低,后趋于稳定,闸瓦的温度先非线性降低后升高;车轮直径和闸瓦厚度、车辆制动时间、轮瓦接触面积与温度之间呈非线性关系,坡度、轮瓦接触力与温度之间呈线性相关;考虑马氏体相变温度为700℃,车轮踏面达到马氏体相变温度是轮瓦接触力、轮瓦接触面积、车辆制动时间等影响因素共同作用的结果.研究结果为车轮热损伤分析、长大坡道线路设计以及列车运行方式提供理论参考.
Abstract：Thispaperaimedtoinvestigatetheeffectsofthelineslope,thevehiclebrakingtime,wheel-brakeshoecontactarea,andwheel-brakeshoecontactforceonthetemperatureofthewheeltreadandbrakeshoewhenatruckbrakesonalongramp.Asinglelongdownhillroutewasusedastheresearchbackgroundinthispaper.Afull-scalethree-dimensionalfiniteelementmodelofthewheelandbrakeshoewascreatedusingtheANSYSfiniteelementsoftwareprogram.Thewearofthewheelandbrakeshoewasconsideredbychangingthewheeldiameterandbrakeshoethickness.Theeffectsoftheabovefactorsonthewheeltreadtemperaturetoachievethetemperatureofmartensitephasetransformationwereinvestigated.Thechangeinthetemperaturefieldsofthewheeltreadandthebrakeshoewiththeinfluencingfactorsduringthewholewearcycleofthewheelandthebrakeshoewasstudied.Theresultsshowthatwiththedecreaseinwheeldiameter,thetemperatureofthewheeltreadandbrakeshoeincreasesnonlinearly.Whenthebrakeshoethicknessdecreasesuniformly,thetemperatureofthewheelfirstdecreasesnonlinearlyandthenstabilizes,andthetemperatureofthebrakeshoefirstdecreasesnonlinearlyandthenincreases.Therelationshipbetweenthetemperatureandthewheeldiameter,thebrakeshoethickness,thevehiclebrakingtime,andthewheel-brakeshoecontactareaisnonlinear.Thereisalinearrelationshipbetweenthetemperatureandtheslopeandthewheel-brakeshoecontactforce.Assumingthatthemartensitephasetransformationtemperatureis700℃,thewheeltreadreachesthemartensitephasetransformationtemperaturebythecombinationofwheel-brakeshoecontactforce,wheel-brakeshoecontactarea,vehiclebrakingtimeandotherinfluencingfactors.Thisstudycanserveasatheoreticalreferencefortheanalysisofwheelthermaldamage,thedesignofrailwaylineswithlongrampsandtheoperationmodeoftrains.
作者：张金玉 陶功权 温泽峰Author：ZHANGJinyu TAOGongquan WENZefeng
作者单位：西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室,四川成都610031
刊名：铁道科学与工程学报 ISTICPKU
Journal：JournalofRailwayScienceandEngineering
年，卷(期)：2024, 21(6)
分类号：U272.6TH117.1
关键词：制动温度 摩擦热 闸瓦 长大坡道 马氏体相变
Keywords：braketemperature frictionalheating brakeshoe longramp martensitephasetransformation
机标分类号：U296TH117.1TD421
在线出版日期：2024年7月16日
基金项目：国家自然科学基金长大坡道下货车车轮全磨耗周期制动温度影响研究[
期刊论文] 铁道科学与工程学报--2024, 21(6)张金玉 陶功权 温泽峰为研究货车在长大坡道上踏面制动时,线路坡度、车辆制动时间、轮瓦接触面积、轮瓦接触力等因素对车轮踏面和闸瓦温度的影响问题,以某单一长大下坡道线路作为研究背景,采用ANSYS有限元软件,通过改变车轮直径和闸瓦厚度的方式...参考文献和引证文献
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关键词：制动温度,摩擦热,闸瓦,长大坡道,马氏体相变,
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