轨底坡变化对高速车辆运行行为的影响

现有轨道精调和养护维修过程中往往只针对轨道的高低、方向、水平、扭曲等相关因素进行调整,对轨底坡的相关规定较少.对现有客运专线同一轨道的一段区间进行轨底坡现场测量,发现轨底坡变化较大.通过建立国内某时速250 km动车组车辆模型,考虑LMD车轮型面与标准60 kg/m(CHN60)钢轨匹配,分析了在同一轨道具有标准轨底坡(1:40)、对称变化轨底坡和非对称变化实测轨底坡条件下的车辆动力学行为.计算结果表明:轨底坡对称变化和非对称变化对车辆直线运行时的平稳性、舒适性影响很大,较标准轨底坡(1:40)布置时车辆垂向平稳性指标分别增加了32.96％和34.52％,横向平稳性最大值增加了40.65％;直线段的标准、对称变化与非对称变化轨底坡布置对车轮的磨耗影响逐渐增大;直线段非对称、对称变化轨底坡情况较标准轨底坡最大磨耗指数分别增加136.71％和27.65％,最大表面损伤指数分别增加25.14％和15.86％.车辆曲线通过对称变化与非对称变化轨底坡布置时,增大车辆横向晃动;曲线段轨底坡变化对车轮磨耗和疲劳指数相对于标准布置情况影响较小,但曲线段轨底坡变化对车轮磨耗和疲劳指数均大于直线段.最后根据以上结论给出了针对轨底坡的工程化建议.