輪軌
關注創建者：貍叔VAONE 創建時間：2019-01-11
輪軌的視頻教程
ABAQUS輪軌真正滾動接觸分析
在實際工程中，無論是要得到精確的輪軌作用力，還是比較細化的輪軌接觸分析，都需要用有限元進行計算。 Abaqus由于其在模擬非線性特別是接觸上具有優勢，因此我決定錄制一個課程，針對鐵路輪軌的問題，使得課 程內容主要是教會大家建立動車組輪軌滾動接觸的三維模型。
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輪軌滾動接觸應力仿真分析全流程 ABAQUS、ANSYS、Hypermesh、SolidWorks聯合仿真
利用ABAQUS與ANSYS軟件建立輪軌的接觸模型：網格模型導入、定義輪軌接觸、添加約束和載荷，進行靜力學分析和動力學分析、對計算結果進行查看，提取應力數據（接觸應力、接觸斑、Mises應力、周向/軸向切應力）。 本視頻講解的較為細致，尤其適合鐵路輪軌接觸分析及ABAQUS、ANSYS、Hypermesh、SolidWorks聯合仿真的初學者，視頻時長充足。
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輪軌的實例教程
輪軌制動防滑數值仿真 ￥1500
輪軌制動防滑是一種用于鐵路列車的制動系統，旨在防止列車在制動時產生滑輪。這種制動系統的目的是保持列車的平穩行駛和安全停車。輪軌制動防滑系統使用輪軌摩擦來實現列車的制動，其中輪軌之間利用適當的力使摩擦發揮作用。該系統使用傳感器監測輪軌之間的摩擦情況，以確保列車保持在安全的制動范圍內。當列車需要制動時，制動系統根據列車的速度和其他參數，計算出適當的制動力。然后，制動力通過制動器傳遞到輪軌之間，產生制動摩擦。同時，輪軌制動防滑系統會持續監測輪軌之間的摩擦情況。如果傳感器檢測到輪軌之間的摩擦力超過安全范圍或發生故障，系統會立即采取措施來降低或恢復制動力，以避免列車產生滑輪。這可以通過減小制動力、調整制動器的施加力或控制制動器的釋放來實現。輪軌制動防滑系統的實現需要精確的傳感器和控制模塊，以及對列車動力系統和制動系統的密切協調。它的設計旨在確保列車的制動過程穩定、安全，并盡可能地減少列車和軌道的磨損?？偠灾?，輪軌制動防滑系統是鐵路列車上的一種制動系統，它通過監測輪軌之間的摩擦情況，并及時調整制動力，以防止列車產生滑輪，并確保列車的平穩制動和安全停車。
本案例模擬了一輪軌模型上車輪制動防滑的過程，仿真結果如圖所示：
感興趣的朋友，歡迎合作交流！
展開 <p class="ql-align-justify"> <span style="color: rgb(25, 27, 31);"> </span>目前，輪軌瞬態滾動接觸有限元模型日漸成熟，尤其針對直線半輪對情況。利用該模型已經詳細開展了大量的輪軌滾動仿真，比如：1）輪軌不平順（鋼軌波磨、焊接接頭、硌傷、隱傷；車輪多邊形、擦傷、凹磨）；2）道岔瞬態沖擊振動；3）單點-兩點接觸；4）輪軌低黏著；5）熱機耦合，并分析了各種情形下的輪軌滾動接觸力學行為、磨耗和疲勞損傷問題。然而，該成熟的模型大多都是基于ANSYS軟件建立，而ABAQUS軟件本身在模擬強非線性接觸、材料塑性本構、CAE界面操作等方面具有顯著的優勢，但是當下基于ABAQUS軟件建立的輪軌瞬態滾動接觸模型仍存在很多問題，比如：<strong>輪軌力不穩定、車輪網格沙漏引起畸變、牽引/制動模擬困難、一系耦合約束和扣件模擬不當等</strong>，使得該模型推廣受阻。本文旨在從作者經驗角度，分享輪軌滾動接觸有限元建模時可能面臨的問題，如有不當，還歡迎批評指正。</p><p><span style="color: rgb(25, 27, 31);"> </span>輪軌瞬態滾動接觸有限元模型中，由于車輪具有較高的滾動速度，使得車輪瞬態滾動時對系統激擾較大，輪軌接觸力穩定困難。因此，采用<strong>隱式-顯式方法模擬瞬態滾動接觸行為</strong>，其中隱式模型可得到車輪在重力場下的輪軌靜態位移和應力場結果，然后將其導入至顯式模型中，再在顯式模型中模擬車輪滾動。以下分別介紹這兩個模型及其之間的關聯。
展開 1
Simpack接觸方法介紹
Simpack輪軌接觸有兩種方法，即標準: 等效彈性接觸和高級: 離散彈性接觸，分別對其介紹如下。
標準: 等效彈性接觸Equivalent elastic
這種方法把實際接觸斑形狀轉換為等效橢圓。橢圓接觸斑的數量沒有限制，能得到赫茲法向力、蠕變力等數據，使用橢圓接觸斑仿真速度快，但失去了部分準確性。
使用Simpack模板建立的輪軌模型，默認使用Equivalent elastic接觸方法。
高級: 離散彈性接觸Discrete elastic
該方法使用實際接觸斑形狀用于法向和切向力計算。通常仿真速度較慢但更精確，尤其是在踏面和輪緣之間的過渡位置。
展開 目前主要從事輪軌關系問題研究，其中包括輪軌滾動接觸理論、輪軌粘著、輪軌接觸表面波浪形磨損和滾動接觸疲勞、輪軌噪聲、脫軌和輪軌型面設計。先后主持、主研和參加了國家自然科學基金重點、面上項目、科技部項目、省部級項目、橫向課題四十多項，發表和合作發表論文200多篇，合作出版著作3部：《固體接觸力學》（鐵道出版社出版，1999）、《輪軌摩擦學》（鐵道出版社出版，2004）和《輪軌蠕滑理論及其試驗研究》（西南交通大學出版社出版，2006）。曾獲得“滾動振動試驗臺”國家科技進步一等獎（1999），西南交通大學黃袁創新獎（2000），西南交通大學指導優秀碩士論文獎（7人次），西南交通大學和四川省優秀博士論文獎（2001），國家百篇優秀博士論文獎（2002），教育部優秀骨干教師獎（2002），四川省突貢專家（2002），四川省學術帶頭人（2003），享受國務院政府津貼（2005），省優秀博士論文特別獎（2006），省優秀博士論文指導獎（2007），省優秀碩士論文指導獎（2007）、鐵道部科技進步一等獎（2008）?，F任國際雜志“The Open Mechanical Engineering Journal”、《工程力學》、《機械強度》、《計算機輔助工程》等雜志編委、國際“輪軌系統磨耗和接觸力學”會議國際組委委員。
作者介紹
劉曉龍（本文第一作者），男，1990.05出生，西南交通大學牽引動力國家重點實驗室，載運工具運用工程在讀博士生。主要從事軌道交通噪聲與振動控制技術，及輪軌粗糙度監測技術研究，參與了國家重點研發計劃-全生命周期輪軌噪聲預測及控制技術研究。
展開 基于matlab的帶有gui的輪軌接觸幾何計算程序,根據不同的踏面和軌頭，計算不同橫移量下面的接觸點位置。程序已調通，可直接運行。
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輪軌的最新內容
如何精確定位和量化高鐵外部噪聲？6個月前
設計改進指導：基于上述數據，工程師可確定“最優改進位置”——例如若車廂間通道是高頻噪聲主要來源，可針對性優化通道密封結構；若輪軌滾動噪聲占比高，可改進輪軌材質或打磨工藝，從而高效降低整體噪聲輻射
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全新《HBK聲學與振動產品簡明目錄》
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abaqus中，車軌隧耦合動力學11個月前
abaqus中，車軌隧耦合動力學分析中，未施加軌道不平順，輪軌垂向力為0，輪軌采用非線性赫茲接觸，車體，輪對，轉向架均采用解析剛體用mpc梁笛卡爾彈簧單元賦予剛度和阻尼。檢查均無錯誤
有限元瞬態分析步驟：
幾何建模：細化載荷移動路徑網格（尺寸≤1/10波長）；
接觸定義：采用面-面接觸模擬輪軌/車橋相互作用；
載荷施加：通過APDL命令流或用戶子程序實現移動載荷；
求解設置：時間步長滿足 Δt≤Tmin?/10?為最小振動周期）。
將各載荷添加于模型，其中移動罩載荷使用ABAQUS中DLOAD子程序實現，如圖1所示。
在有限元模擬中，重復移動載荷（Repeated moving pressure）是結構受力分析中用于等效模擬接觸載荷的一個重要手段，尤其在輪軌接觸、滾珠接觸、焊接熱源移動等問題研究中極為常見。本文主要介紹ABAQUS中橢圓形移動載荷定義、法向和切向載荷模擬、子程序DLOAD和UTRACLOAD編程實現，實現建議與注意事項。
輪軌系統的耦合作用
輪軌系統的耦合作用是指高速列車在軌道上運行時，輪軌系統會產生相互作用。由于高速列車是由輪軌系統驅動的，因此，高速列車與軌道之間的耦合作用主要體現在輪軌系統的相互作用方面。
在實際情況下，輪軌之間的耦合作用非常復雜。例如，由于軌道不平順、軌距變化、橋梁振動等因素，高速列車在通過不同線路時的橫向、垂向振動非常復雜。
Simpack輪軌力提?。航榻B如何提取輪軌力。
Simpack脫軌系數、輪重減載率、車體振動加速度、車輛平穩性Sperling指標等提?。涸敿氈v解各項動力學參數的提取方法
課程特色：
系統性：課程從Abaqus建模到Simpack仿真，再到結果后處理，覆蓋了車輛-柔性軌-浮置板耦合動力學仿真的全過程。
<p>在咸魚買的輪軌接觸課程，有模型尺寸和文件，還有仿真教學課程</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202406/attachment/156693fb1c3f4b16be888d53ed890ac6.png
/p><p><strong><em>OH_VBI.m</em></strong>：車-橋耦合主程序</p><p><strong><em>Vehicle.m</em></strong>：車輛體子結構程序</p><p><strong><em>Bridge.m</em></strong>: 橋梁子結構程序</p><p><strong><em>Contact_Force.m</em></strong>: 輪軌接觸力程序
/p><p><strong><em>New_Explicit_method.m</em></strong>: 積分算法</p><p><strong><em>sperling.m</em></strong>: 舒適度計算程序</p><p><strong><em>IRR.mat</em></strong>: 軌道不平順樣本</p><p><strong><em>F.dat</em></strong>: 輪軌力輸出結果
輪軌制動防滑是一種用于鐵路列車的制動系統，旨在防止列車在制動時產生滑輪。這種制動系統的目的是保持列車的平穩行駛和安全停車。輪軌制動防滑系統使用輪軌摩擦來實現列車的制動，其中輪軌之間利用適當的力使摩擦發揮作用。該系統使用傳感器監測輪軌之間的摩擦情況，以確保列車保持在安全的制動范圍內。當列車需要制動時，制動系統根據列車的速度和其他參數，計算出適當的制動力。
