机械工程学报

作者：李霞, 吴磊, 温泽峰, 金学松, 王安斌

单位：1. 上海工程技术大学城市轨道交通学院 上海 201620;2. 西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室 成都 610031;3. 西南交通大学机械工程学院 成都 610031

关键词：钢轨波磨,钢弹簧浮置板轨道,焊接接头,形成机理,振动；

基金：国家自然科学基金(52002343，52202477)、四川省科技计划(2020YJ0034)、西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室开放课题(RVL2402)和西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室开放研究基金资助项目。

某地铁钢弹簧浮置板直线轨道上焊接接头处出现了250～600 mm的长波波磨，该处行车速度约为60 km/h，波磨通过频率为28～67 Hz。现场试验采用力锤敲击法获取浮置板轨道结构的振动特性。建立刚柔耦合的地铁车辆-浮置板轨道耦合动力学模型，模型中车体考虑为刚性体，钢轨采用铁木辛柯梁模拟，轨道板和衬砌采用三维实体单元模拟，剪力铰用梁单元模拟，以此分析轨道结构振动特性、轮轨蠕滑特性和轮轨力与波磨的相关性；建立簧下质量-浮置板轨道结构有限元模型，将其与动力学模型相结合，分析焊接接头处波磨的形成机理。研究发现，该焊接接头处的长波波磨属于P2共振型波磨，其形成机理是簧下质量与钢轨作为整体相对于浮置板的振动。同时钢轨相对于浮置板的横向振动和扭转振动、轮轨法向力和轮轨横向蠕滑率的波动也是该处波磨形成和演化的重要因素。

来源：2025年第6期

《机械工程学报》期刊编辑部

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