机械工程学报 ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (16): 456-466.doi: 10.3901/JME.260723
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文永蓬1,2, 周慧1,2, 楼博臻1,2, 宗志祥3, 杨旭1,2
WEN Yongpeng1,2, ZHOU Hui1,2, LOU Bozhen1,2, ZONG Zhixiang3, YANG Xu1,2
摘要: 地铁车辆在曲线线路的长期营运过程中,车轮廓形的不均匀磨损逐渐累加,轮轨接触关系的恶化会对车辆的运行平稳性产生影响,容易诱发车辆的异常振动问题。为了寻找地铁车辆在曲线线路上产生异常振动的原因,建立考虑轨道方向与水平不平顺激励的地铁车辆横向曲线通过模型,在掌握磨耗车轮静态接触行为的基础之上,研究车辆在曲线线路上发生横向异常振动时的车辆振动响应,从轮轨蠕滑角度讨论车辆曲线通过异常振动的形成机理。结果表明:地铁车辆在曲线线路的横向异常振动,是轮轨几何接触、车辆运行速度及车体位置等多因素耦合作用诱发的结果;实测磨损踏面廓形的踏面喉根圆区与钢轨轨肩接触,会产生不稳定的法向力,可能会导致异常振动;车辆通过曲线依靠轮缘导向时,实测磨损车轮的饱和横向蠕滑力不稳定,并且左右车轮同时出现黏滑状态切换,形成不稳定的黏滑运动,引起瞬时蛇行运动剧烈,一旦蛇行运动能量得不到迅速耗散,则可能导致车辆在曲线线路上出现周期性横向异常振动。本研究对地铁车辆曲线通过异常振动形成机理研究方面有良好的参考价值。
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