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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);">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</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。

總而言之，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！

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。

基于該動力學模型，分析了軌道隨機不平順激擾下齒輪齒條動態嚙合力、齒輪角加速度、輪軌垂向力、車體加速度等動態響應特性，探究了齒條基體撓度變形對齒軌動態響應的影響，揭示了線路坡度以及行車速度對齒軌車輛動力學性能的影響規律。

圖1 法向接觸壓力2.2 切向移動載荷 在滾動接觸過程中，除了接觸表面的法向接觸壓力外，接觸體還存在局部滑動或者蠕滑，導致接觸斑區域被劃分為黏著區和滑動區。其中，沿著滾動方向的后沿為滑動區，前沿則為黏著區。在滑動區內，切向力大小為摩擦系數乘以法向力，而在黏著區內切向力大小與蠕滑率有關。

/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

三、建模 根據移動罩圖紙建立模型。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）。

6.Simpack車輛軌道耦合動力學模型計算后處理 Simpack柔性體變形動畫：展示如何查看柔性體的變形動畫。 Simpack輪軌力提取：介紹如何提取輪軌力。

在軸箱的另一側，導框座內裝一橡膠塊，成功地實現了輪對的縱向彈性定位，使得轉向架在保持較高的直線穩定性的前提下，仍然具有較好的曲線通過性能在曲線通過時，降低了輪軌間的橫向動作用力，減少了輪軌磨耗。 圖 轉K3型轉向架一系減振結構以下是基于Simpack建的有關斜楔減振的動力學模型。1. 斜楔的鉸接。

在軸箱的另一側，導框座內裝一橡膠塊，成功地實現了輪對的縱向彈性定位，使得轉向架在保持較高的直線穩定性的前提下，仍然具有較好的曲線通過性能在曲線通過時，降低了輪軌間的橫向動作用力，減少了輪軌磨耗。 圖 轉K3型轉向架一系減振結構以下是基于Simpack建的有關斜楔減振的動力學模型。1. 斜楔的鉸接。

隨著計算機技術的發展，利用CFD技術進行滾動活塞壓縮機仿真分析已經成為可能，且已有相關研究人員進行了一些類似的模擬研究，取得了一定技術成果用來指導相關設計研究。但大部分的CFD數值分析對壓縮機結構進行了相應的簡化，并以穩態計算為主，因此并沒有真正實現活塞壓縮機瞬態真實物理過程的模擬，對于補氣結構更是無法直接模擬。

通過噪聲仿真聲線法模型一旦吸收系數可用，就建立了用于跟蹤噪聲評估的射線追蹤模型。該模型由兩個車廂幾何結構，代表輪軌相互作用噪聲產生的16個復雜聲源，包括不同吸收表面的軌道幾何結構，代表轉向架區域內部的通過噪聲麥克風和虛擬麥克風的傳感器組成，如圖11所示。圖11：用于通過噪聲評估的射線追蹤模型。

工程師如何測量車輛噪音 軌道車輛產生的主要噪聲源包括設備、輪軌滾動、空氣動力學特性和轉向架。為了實現有效的聲學設計，需要評估和限制每個聲源。

/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

轉動的車輪會引起這些局部變形，并且接觸力會迅速變化，從而產生振動。 “為了表征這樣的變形，工程師可以用隨頻率變化的彈簧代替車輪和軌道零件，”Fiedler解釋說。