基于轮轨黏滑特性的地铁线路波磨趋势分析

针对地铁线路上普遍存在的波磨问题，依据实际运营情况，建立了车辆-轨道刚柔耦合数值模型，借助实测数据验证了模型的有效性.分析了直线和曲线轨道上的轮轨黏滑特性，并利用黏着系数总体离散率衡量了钢轨波磨的发生趋势，同时分析了黏滑振动的相位同步条件.结果表明：当不考虑轨面不平顺时，直线轨道轮轨界面具有发生横向黏滑振动的趋势，但振动强度相对较小；当存在短波不平顺时，直线轨道轮轨界面具有发生纵向黏滑振动的趋势，且振动强度相对较大；当存在长波不平顺时，直线轨道轮轨界面具有发生横向黏滑振动的趋势，但振动强度相对较小.对于直线无不平顺或存在长波不平顺情况，出现波磨或波磨进一步发展的原因与轮轨横向黏着系数达到饱和有关；而对于直线短波不平顺情况，波磨进一步发展的原因则与轮轨纵向黏着系数达到饱和有关.曲线轨道上内外侧轮轨均具有发生黏滑振动的趋势，且短波不平顺的存在会加剧黏滑振动强度.内侧轮轨界面纵横向黏着系数总体离散率大于外侧对应值，表明内轨更容易发生强度较大的黏滑振动，从而促使内轨波磨形成和发展.轨面固定缺陷会导致相同位置处产生同相位的钢轨磨耗，赋予同相位的周期黏滑振动，并沿着钢轨纵向发展，最终形成钢轨波磨.