軌道橫向靜力分析
軌道橫向靜力分析(lateralstaticanalysisoftrack)對機(jī)車車輛通過曲線時(shí)的軌道橫向受力狀況進(jìn)行分析的方法。較成熟的有摩擦中心法和蠕滑中心法。
摩擦中心法由德國學(xué)者Heumann和英國學(xué)者Porter分別于1913年和1934年完成,該理論直至20世紀(jì)60年代一直作為惟一的方法,用于機(jī)車車輛曲線通過的分析。摩擦中心法假設(shè)轉(zhuǎn)向架通過曲線時(shí)繞轉(zhuǎn)動中心轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動中心位于曲線半徑與轉(zhuǎn)向架縱軸或其延長線的垂直交點(diǎn)上,各車輪與軌頂面的摩擦系統(tǒng)及輪重均相等,鋼軌給轉(zhuǎn)向架的前軸外輪施一個(gè)迫使轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向的導(dǎo)向力,其余車輪不受橫向力,轉(zhuǎn)向架受離心力作用。由此得到可用靜力平衡條件求解。摩擦中心法的最大優(yōu)點(diǎn)是模型簡單、計(jì)算方便。其明顯的不足是沒有考慮輪對通過曲線時(shí)外輪滾動圓半徑差,因而不能反映輪對的自導(dǎo)向作用,不前明顯地反映不同半徑的影響,即在一定的未被平衡超高條件下,該法對不同半徑的曲線求出的導(dǎo)向力是相同的。其次,各輪踏面與鋼軌接觸處的切向作用力都是摩擦力的假設(shè),即相當(dāng)于認(rèn)為各車輪都是打滑的,這種情況只在小半經(jīng)曲線上才會發(fā)生。另外,未考慮輪對的偏載效應(yīng),對計(jì)算結(jié)果也有一定影響。
蠕滑中心法對摩擦中心法做了重要改進(jìn),采用了錐形踏面,計(jì)入了輪對的偏載效應(yīng),引用了蠕滑理論,并考慮了蠕滑系數(shù)的非線性。