王文玺
- 作品数：8 被引量：28H指数：4
- 供职机构：北京交通大学机械与电子控制工程学院更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺机械工程交通运输工程更多>>
- 面向钢轨砂带打磨的砂带磨耗过程建模被引量：4
- 2017年
- 为揭示砂带服役寿命与打磨工艺参数之间的作用关系,针对钢轨砂带打磨中曲面、弹性接触特点,基于Archard方程和弹性赫兹接触理论,建立了面向钢轨砂带打磨的砂带磨耗过程模型.由数值仿真得到了不同接触压力、砂带速度、打磨列车速度、轨面曲率半径以及磨粒出刃高度均方差下的磨耗高度、砂带服役寿命曲线.并通过与现有砂带磨损试验结果对比,验证了模型的合理性.仿真分析结果表明:砂带表面磨耗轮廓线呈半椭球形,砂带寿命随接触压力、砂带速度的增加均呈指数形式降低,随打磨车速度增加呈近似线性增长;以60 kg/m钢轨为例,相同工艺条件下,打磨R13弧段较打磨R80、R300弧段时,砂带磨耗明显加剧;在钢轨表面粗糙度允许范围内,较大的磨粒出刃高度均方差有利于延长砂带的服役寿命.
- 王文玺李建勇樊文刚何喆
- 关键词：钢轨打磨砂带磨削赫兹接触
- 面向钢轨砂带打磨的材料去除机理及表面完整性研究
- 高速铁路、重载铁路及城市地铁等现代轨道交通制式的迅猛发展，导致了线路养护需求逐年攀升、作业时间日趋紧张，不断推动着钢轨打磨装备和技术向高效化、智能化及多样化发展。随着近年来砂带制备工艺和磨料性能的进步与创新，一种基于砂带...
- 王文玺
- 关键词：钢轨打磨砂带磨削表面粗糙度残余应力
- 文献传递
- 基于赫兹接触的钢轨砂带打磨功率预测模型被引量：3
- 2017年
- 根据钢轨砂带打磨作业原理,将钢轨与砂带的接触状态视为2个自由曲面接触;运用赫兹接触理论建立砂带与钢轨的接触模型,计算分析接触区域的形状、面积及其上的压力分布;将砂带上的磨粒简化为球顶圆锥模型,推导出磨粒切入深度与打磨压力间的数学关系,从单颗磨粒受力分析计算整个接触区域的切向力分布,进而建立钢轨砂带打磨功率的预测模型。在综合试验平台上进行36+号陶瓷磨料砂带打磨U71Mn钢轨圆环的试验,试验结果与预测模型的预测结果对比表明,打磨功率的预测值与试验值平均仅相差2.02%,证明了打磨功率预测模型的有效性和适用性。以60kg·m^(-1)钢轨砂带打磨为例,采用预测模型分析打磨功率与砂带速度配比对打磨宽度的影响。结果表明:打磨宽度虽由接触压力直接决定,但仍受打磨功率的约束,在同样打磨功率下,曲率半径为300mm弧段可调整的打磨宽度范围最广,80mm弧段次之,13mm弧段最窄。
- 王文玺李建勇樊文刚刘月明
- 关键词：钢轨打磨砂带赫兹接触
- 考虑曲率匹配因素的钢轨砂带打磨宏观接触压力建模与仿真
- 2020年
- 钢轨砂带打磨过程本质上表现为接触轮、砂带和钢轨之间的复杂非线性接触作用,其接触应力计算是材料去除、磨削温升及砂带磨损建模研究的基础,然而现有面向内凹接触轮的接触模型并未考虑Hertz接触理论的适用性问题和"轮"轨曲率匹配所带来的影响。基于内凹接触轮曲率半径与钢轨廓形曲率半径的几何匹配特性,以及外部接触压力对接触轮橡胶层变形的影响,将钢轨砂带打磨宏观接触分为椭圆形接触、双三角形接触和马鞍形接触三种情况。通过将三维接触问题转化为外包薄层弹性橡胶的圆形刚体与刚性平面间的二维平面接触问题,建立考虑曲率匹配因素的钢轨砂带打磨接触区域边界和应力分布理论计算模型,并开展有限元仿真对比分析。结果表明,仿真模型和理论模型均可得到形态相吻合的椭圆形接触斑、双三角形接触斑和马鞍形接触斑,并且主要参量误差处于钢轨砂带打磨工况允许阈值内,较好地验证了所建理论模型的有效性。所提出的理论模型对现有模型进行了完善并为内凹接触轮钢轨砂带打磨材料去除建模奠定了理论基础。
- 樊文刚王文玺侯广友王煦辉
- 关键词：钢轨打磨砂带
- 基于弹性赫兹接触的钢轨砂带打磨材料去除建模研究被引量：13
- 2018年
- 为揭示钢轨砂带打磨材料去除机理,针对接触轮-钢轨曲面接触和砂带表面磨粒尺寸、位置随机特点,基于弹性赫兹接触理论,分析接触轮-钢轨宏观接触区域状态,获得接触面积和名义接触压力分布;结合砂带表面磨粒出刃高度分布统计学模型与单颗磨粒微观受力分析,获得单位面积打磨压力与磨粒最大切入深度关系;综合考虑磨粒出刃高度、磨粒外形、磨粒密度、砂带旋转速度、行车作业速度、打磨压力、接触轮硬度以及接触轮与钢轨之间的相对主曲率等多项参数,最终建立钢轨砂带打磨材料去除深度数学模型和材料去除量数学模型.试验结果表明,材料去除深度与材料去除量预测值同试验结果的最大偏差分别为3.6％和11.95％,验证了上述模型的正确性和有效性.
- 樊文刚刘月明王文玺李建勇王荣全
- 关键词：钢轨打磨砂带赫兹接触
- 砂带三维表面形貌特征量化评价方法被引量：3
- 2016年
- 为实现对砂带三维表面形貌特征的量化评价，针对砂带表面磨粒外形、尺寸、分布均具有强不规则性与随机性的特点，提出一种包含功率谱密度分析、自相关函数分析和磨粒特征统计学分析的评价方法，通过获得砂带表面截止频率、自相关长度、纹理横纵比、磨粒密度、磨粒出刃高度、磨粒间距、磨粒刃端半径及顶锥角等评价参数，从宏观整体到局部磨粒对表面形貌特征完成定性和定量评价．以P60、P80、P100和P120号粒度锆刚玉砂带为例进行试验，结果表明：砂带表面呈各向同性，随粒度号增加砂带表面自相关程度降低；磨粒密度增加，磨粒等高性与位置分布均匀性加强；刃端半径减小，顶锥角保持在70°-85°；表面磨粒间距与磨粒出刃高度均近似服从正态分布．
- 王文玺李建勇樊文刚刘月明
- 关键词：砂带表面形貌
- 基于赫兹接触的钢轨砂带打磨温度建模研究被引量：6
- 2019年
- 钢轨砂带打磨过程会生成大量磨削热,热量堆积易导致钢轨温度持续升高而影响打磨质量。为揭示打磨温度与工艺参数间关系,针对钢轨砂带打磨弹性-曲面接触特点,从瞬时点热源温度场理论出发,结合弹性赫兹接触理论建立了单接触轮及多接触轮的磨削温度数学模型。通过数值仿真分析了温度曲线沿时间、轨向位置的变化过程。将结果与现有有限元分析结果对比,验证了模型的有效性和适用性。进一步仿真分析结果表明,砂带打磨过程各点温度呈快速升温、缓慢降温趋势;提高列车打磨速度、增加磨头接触轮数量和接触轮间距能有效缓解热量累积;以60kg/m钢轨为例,R13弧段为易烧伤区域,须依据理论模型制定适当的打磨工艺参数避免钢轨打磨时发生轨面发蓝、灼伤等二次损伤。
- 王文玺李建勇樊文刚聂蒙
- 关键词：钢轨打磨砂带赫兹接触
- 一种开式砂带钢轨打磨装置
- 本发明公开了属于养路机械中钢轨打磨领域的一种开式砂带钢轨打磨装置。该装置由牵引装置、升降装置、行走机构、砂带传动机构、砂带与钢轨的接触压紧部件组成；牵引装置、升降装置、行走机构与外部打磨列车相连，行走机构分别与牵引装置、...
- 刘月明李建勇沈海阔王文玺
- 文献传递
