外文翻譯--輪輻柔性變形效果和滾動接觸的潛變力追蹤.doc

畢業(yè)設(shè)計（外文翻譯）題目：輪輻柔性變形效果和滾動接觸的潛變力追蹤輪輻的柔性變形結(jié)構(gòu)的效果和在滾動接觸的輪/軌道的潛變力的追蹤摘錄：在這一篇論文中，對滾動接觸機械裝置上的滾動接觸體結(jié)構(gòu)柔性變形的效果簡短地分析。輪副和軌道對輪的潛變力的結(jié)構(gòu)變形的效果和軌條詳細(xì)地被分析研究。輪副的一般結(jié)構(gòu)柔性變形和軌道首先分別用有限元的機械要素方法和關(guān)系一起分析,從而獲得表達(dá)滾動方向和輪副的橫方向的結(jié)構(gòu)柔性變形和對應(yīng)的負(fù)載。按照它們之間的關(guān)系,我們計算輪和軌條的在一點相接接觸的影響力系數(shù)。影響力系數(shù)代表發(fā)生在輪/軌道接觸的一個小的矩形面積上的單位面積的牽引力引起的結(jié)構(gòu)柔性變形。他們習(xí)慣校訂一些與Kalker的無赫茲的形狀滾動接觸的三維空間的有柔性體的理論Bossinesq和Cerruti的公式一起獲得的影響力系數(shù)。在潛變力的分析中,利用了修正的Kalker的理論。從輪副和軌道的結(jié)構(gòu)柔性變形中獲得的數(shù)字結(jié)果表明潛變力發(fā)揮的很大影響力。2002Elsevier科學(xué)出版社版權(quán)所有。1關(guān)鍵字:輪/軌條；滾動接觸；潛變力；柔性變形結(jié)構(gòu)1.介紹由于火車輪副和軌道之間的很大相對運動作用力引起輪副和軌道的結(jié)構(gòu)較大的柔性變形。大的結(jié)構(gòu)變形極大影輪和軌條響滾動接觸的性能,如潛變力，波形13，黏著，滾動接觸疲勞,噪音4,5和脫軌6等等.到現(xiàn)在為止在輪/軌道的潛變力的分析中廣泛應(yīng)用的滾動接觸理論是以柔性一半的空間假定為基礎(chǔ)的712.換句話說，輪/軌道的一個接觸的柔性變形和牽引之間的關(guān)系可以用Bossinesq和Cerruti的理論公式表達(dá)。實際,當(dāng)輪副在軌道上持續(xù)運動,接觸的柔性變形是比那些以滾動接觸的現(xiàn)在理論公式計算的更大。因為輪副/軌道的撓性是比柔性一半的空間更加大。由對應(yīng)的負(fù)荷所引起的輪副/軌道柔性變形結(jié)構(gòu)在圖中被顯示。如1和2.在圖中輪副彎曲變形被顯示出來。在圖1a中被顯示的輪副彎曲變形主要由車輛和輪副/軌條的垂直動載荷所引起。在圖1b中描述的輪副扭轉(zhuǎn)的變形是由于輪和軌道之間的縱潛變力的作用生產(chǎn)的。在圖1c中顯示的輪副斜角彎曲變形和在圖2中顯示的軌道翻折變形主要地由交通工具和輪副/軌道的橫動態(tài)負(fù)荷所引起。在輪副(圖1d)的軸周圍的和旋轉(zhuǎn)裝置相同方向的扭轉(zhuǎn)變形,火車可以使用的,主要在電動機的輪/軌條和驅(qū)動扭矩的接觸補綴上的牽引所引起。到目前為止很少的出版物討論滾動接觸的輪副和軌道之間的爬動和潛變力的效果。事實上，上面提到輪副/軌道的柔性變形結(jié)構(gòu)是在輪/軌道的常態(tài)和切線的接觸剛性以下運動。輪/軌道的正常的接觸點的剛性通常低于軌道的下沉位置。低于正常接觸點的剛性很少的影響接觸面積上的正常壓力。那低于切線的接觸剛性很大影響接觸面積的黏結(jié)/滑移面積狀態(tài)和牽引力。如果滾動接觸的柔性變形結(jié)構(gòu)的影響被對于輪/軌道的分析考慮進(jìn)去，一對接觸面積的全體微?；婆c用現(xiàn)在滾動接觸理論計算的結(jié)果不同。所有的連絡(luò)顆粒和摩擦功的總的滑移比那在分析輪/軌道淺動力的時候，被忽略的柔性變形結(jié)構(gòu)更小。同樣一個接觸面積的根/轉(zhuǎn)差面積的比率比沒有考慮的柔性變形結(jié)構(gòu)的效果更大。在這一篇論文中，在滾動接觸性能上的滾動接觸的車體柔性變形機構(gòu)的裝置被簡短地分析，而且和Kalkers無赫茲的形狀滾動接觸的三度空間的有柔性車體的理論模型用來分析在輪副和軌道之間的潛變力。在數(shù)值分析中挑選的輪副和軌條分別地,2是貨車輪副的錐形輪廓，中國兆位元組和鋼軌條的質(zhì)量是60公斤/m。有限元分析方法用來決定他們的柔性變形結(jié)構(gòu)。依照柔性變形結(jié)構(gòu)的關(guān)系和對應(yīng)的由于FEM獲得負(fù)荷,表示輪副的柔性變位的影響系數(shù)是由輪/軌條的接觸單位面積密度有所反應(yīng)的牽引生產(chǎn)的軌條所決定。這些影響系數(shù)用來代替一些與Kalkers的理論Bossinesq和Cerruti的公式一起計算的影響系數(shù)。在圖1a中被顯示的輪副彎曲變形的效果和在輪副軌道的柔性變形結(jié)構(gòu)之中的橫斷的影響力在研究中被疏忽。獲得的數(shù)字結(jié)果表明在輪副/軌道柔性變形結(jié)構(gòu)的潛變力效果考慮和疏忽的條件之間的顯著差別。2.減少連絡(luò)剛性機構(gòu)增加接觸面積的根粘滯/滑動比為了要使輪副/軌道關(guān)于滾動接觸的輪/軌的的柔性變形結(jié)構(gòu)的效果較好的理解,我們必需簡短地解釋減少的接觸剛性的機構(gòu)增加在沒有飽和的潛變力的狀態(tài)下面的接觸面積的粘滯/滑移面積的比。通常在一個接觸面積的一對接觸顆粒之間的總的滑移含有剛性的滑移,局部一個接觸面積和柔性變形結(jié)構(gòu)的柔性變形。圖3a一描述一對滾動接觸車體和沒有柔性變形接觸顆粒，A1和A2的狀態(tài)。在圖3a中的線A1A1和A2A2,為了要作描述的讓大家接受而被作記號。在車體的形變發(fā)生之后,線的位和形變,A1A1和A2A2,在圖3b中被顯示。位移差別,w1,在圖3b的二個劃線之間由車體的剛性運動和所引起(滾動或變化).局部點A1和A2的柔性變形,被u11和u21指示,與基于有柔性-半份空間的假設(shè)滾動接觸的一些現(xiàn)代的理論一起決定,他們有差別在于點A1和點A2之間的有柔性位移u1=u11-u21。如果車體的結(jié)構(gòu)柔性變形的效果和被忽視的A1和A2點之間的總轉(zhuǎn)差,能用公式:S1=w1u1=w1(u11u21)表示。柔性變形結(jié)構(gòu)車體1和2主要地由牽引力所引起,p和p代表接觸插線和車體的其他邊界條件1和2,他們做線,A1A1和A2A2產(chǎn)生與接觸面積的局部的坐標(biāo)(ox1x3,圖3a)無關(guān)的剛性運動。u10和u20用來表達(dá)點A1和點A2的位移,各自歸于結(jié)構(gòu)柔性變形。在任何的荷載階段他們?yōu)橐?guī)定的邊界條件和車體1和2的幾何學(xué)可能被當(dāng)做有不防礙局部的坐標(biāo)常數(shù)。在點A1和點A2之間的位移差別取決于u10和u20,應(yīng)該是u0=u10-u20。如此在考慮車體1和2的柔性變形結(jié)構(gòu)的條件之下,在點之間的總滑移,A1和A2,同樣地用公3式:S*1=w1-u1-u0表示。明顯的S1和S?1是不同的。在一對接觸顆粒之間的牽引(或潛變力)非常仰賴S1(或S?1)。當(dāng)|S1|0(或|S?1|0)那對接觸顆粒是在滑移中和牽引力進(jìn)入飽和。在進(jìn)入飽和的情形中,依照庫倫摩擦定律的如果一樣的磨擦力系數(shù)而且正常的壓力被假定的二個條件，牽引是相同的。如此對u1的牽引影響在二個條件之下也是相同的。如果|S1|=|S?1|0,|w1|在(2)必須是比在(1)更大。即沒有u0的影響的那對接觸顆粒比有u0的影響的滑移更快。相應(yīng)地沒有u0的影響整個的接觸面積進(jìn)入滑移情況快于有u0的影響。因此，在接觸面積上的粘滯/滑移面積的比率和在上面被討論的二個類型的總牽引是不同的,他們只是被圖4a和b一起被簡單描述。圖4a表明粘滯/滑移面積的情況。圖4a的號訊1表明不考慮u0和2的效果而指示外殼即用u0的效果指示。圖4b表示在接觸面積上總的接觸牽引力F1和車體的滑動關(guān)系的一種規(guī)律。在圖4b中的號訊1和2和圖4中的意義相同。從圖4b中已知,在一點相接牽引力F1在w1=w時到達(dá)它的最大值F1max不考慮u0和F1接觸的效果在w1=w它的最大F1max僅由于u0的效果來看w1w1.u0主要仰賴于車體的柔性變形結(jié)構(gòu)和在接觸面積上的牽引力。大的柔性變形結(jié)構(gòu)引起滾動接觸的在二個車體之間的大u0和小的接觸剛性。那是為什么增加一個接觸面積的根/滑移面積的比率和減少沒有全滑移的在接觸面積的條件下面的全體的牽引力而減少的接觸剛性。3.輪副/軌條的結(jié)構(gòu)形變的計算為了要計算在圖1bd,和圖2中被描述的柔性變形結(jié)構(gòu)，輪副的離散化而且軌條被虛構(gòu)。他們的FEM網(wǎng)目的方案在圖5,7和9中被顯示。假定輪副和軌條有相同的物理性質(zhì)。剪切模量:G=82,000個牛頓/mm2,泊松比:=0.28.圖5用來決定輪副的扭轉(zhuǎn)形變。因為,它是關(guān)于輪副(圖