摘要：利用有限元软件ANSYS建立了钢轨轨面剥离掉块伤损条件下的轮轨滑动接触有限元模型,考虑了轮轨材料的非线性影响,计算了车轮经过剥离掉块凹坑时的轮轨接触冲击行为,并采用瞬态分析方法研究了不同剥离掉块伤损长度、深度、摩擦因数与轮轨间相对滑动速度对钢轨剥离掉块伤损区域热弹塑性的影响。分析结果表明：在剥离掉块伤损区域长度为2cm、深度为4mm时,钢轨等效塑性应变最大,且伤损区域后侧的值为前侧的3-4倍;在剥离掉块伤损区域长度为2cm、深度为6mm时,塑性变形最大,且伤损区域后侧的值约为前侧的2倍;轮轨接触应力随摩擦因数的增大而减小,钢轨的摩擦温升、等效塑性应变、塑性变形、等效应力与纵向剪切应力均随随摩擦因数的增大而增大,当摩擦因数大于0.3时,等效应力和纵向剪切应力的增长速率变缓;当相对滑动速度等于3m·s^-1或大于等于6m·s^-1时,钢轨的受力、变形和温升最不利。

关键词：铁道工程 钢轨剥离掉块 摩擦因数 轮轨滑动接触 摩擦温升 

单位：兰州交通大学土木工程学院; 甘肃兰州730070; 兰州交通大学机电工程学院; 甘肃兰州730070