机械工程学报

作者：祁亚运, 戴焕云, 干锋

单位：1. 重庆交通大学机电与车辆工程学院 重庆 400074;2. 西南交通大学牵引动力国家重点实验室 成都 610031

关键词：高速列车,车轮型面优化,多目标,车轮磨耗,轮轨接触；

基金：国家自然科学基金（11202128，U1934202，51975485）、重庆市基础研究与前沿探索（cstc2021jcyj-msxmX0621）和重庆市教育委员会科学技术研究（KJQN202100711）资助项目。

对于动车组车轮磨耗引起的动力学性能降低问题，车轮型面优化是一个很好的解决方案。采用旋转压缩微调法（Rotary-scaling fine-tuning method，RSFT）进行型面生成；建立某型动车组车辆动力学模型，采用该模型计算相应的优化目标和约束条件；利用径向基神经网络-粒子群（Radial-based neural network-particle swarm optimization，RBF-PSO）算法优化出最优廓形。通过对比优化前后车轮型面的动力学性能和磨耗性能，可以发现：优化后车轮型面临界速度为424.6 km/h，增大10.2%；横向平稳性和垂向平稳性指标整体减小，同时提高了曲线通过时的安全性指标，脱轨系数、倾覆系数和轮轴横向力都进一步减小。优化后车轮型面接触点分布相对更加均匀，等效锥度减小。同时优化后车轮型面有效减小车轮磨耗深度，并减小了轮缘根部磨耗，车轮最大磨耗深度减小9.8%。

来源：2022年第24期

《机械工程学报》期刊编辑部

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