西南交通大学牵引动力国家重点实验室金学松教授谈“高速轮轨关系问题”
12月1日,汽车安全与节能国家重点实验室第183期学术沙龙在汽车研究所301会议室举行,演讲嘉宾是西南交通大学牵引动力国家重点实验室金学松教授,演讲题目为“高速轮轨关系问题”。
我国高速铁路网始建于2004年,第一条高铁线路京津城际铁路于2008年8月通车,时至今日,中国高速铁路通车里程已超过20000公里、运营列车超过2000列。金学松教授表示,中国高速铁路的发展和进步有目共睹,但高速列车、轨道大系统中仍有许多问题有待研究和解决。金学松教授主要从轮轨滚动接触基本理论、轮轨匹配设计、磨损和滚动疲劳接触、黏着理论和控制、轮轨噪声和脱轨等六个方面来阐述高速轮轨关系问题。
轮轨滚动接触基本理论始于1926年,金学松教授给大家简单介绍了其理论研究的发展历史,并提到现在研究中所使用的三维瞬态全轮对高速滚动接触有限元模型,目前的理论求解结果跟实际对比,频域上还有较大差异。轮轨匹配设计涉及到型面、几何尺寸、材料和动态特性等研究内容,主要关注点在使高速列车“运行平稳”且降低“摩擦损耗”,金学松教授提到轮轨材料选型的原则是钢轨和车轮材料的硬度要匹配、磨损和裂纹扩展要有均衡的发展速率,目前这方面研究由于缺少轮轨滚动接触条件下疲劳裂纹和摩擦磨损耦合作用模型,尚不能借助于数值求解的方法来获得最佳的轮轨材料。磨损和滚动疲劳接触引起高速列车的异常振动噪声并带来安全隐患,金学松教授给大家分析了车轮踏面凹坑磨损导致晃车的机理。关于高速列车车轮多边形磨耗,金学松教授表示改变运行速度是最好的解决办法之一。金学松教授还给大家展示了黏着理论和控制方面的理论模型发展情况,他还表示高速运行时轮轨噪声是列车主要的噪声来源,并强调了脱轨安全预警系统的重要性。
金学松,现为西南交通大学牵引动力国家重点实验室校特聘教授。主要从事轮轨关系和减振降噪问题研究,其中包括轮轨滚动接触理论、轮轨粘着、轮轨接触表面波浪形磨损和滚动接触疲劳、轮轨噪声、脱轨和轮轨型面设计、车辆低噪声设计。先后主持、主研和参加了科技部项目、国家自然科学基金重点、面上项目、省部级项目以及企业研究课题100余项,发表和合作发表论文250多篇,SCI检索论文70多篇。合作出版著作3部.
本次学术沙龙由汽车系危银涛老师主持,吸引了180余名教师和研究生参加。在提问环节,听众和金学松教授就制动噪声、轮轨接触基本模型和高铁票价等问题进行了交流讨论。