基于修正Archard模型的重载运输轮轨磨耗预测方法研究

《基于修正Archard模型的重载运输轮轨磨耗预测方法研究》是一篇聚焦于重载铁路系统中轮轨磨耗问题的研究论文。随着我国铁路运输向高速化、重载化方向发展，轮轨之间的磨损问题日益突出，严重影响了列车运行的安全性和轨道结构的使用寿命。因此，如何准确预测轮轨磨耗，成为铁路工程领域的重要课题。本文针对传统Archard模型在实际应用中的局限性，提出了一种修正后的模型，以提高对轮轨磨耗的预测精度。

Archard模型是描述接触摩擦过程中材料磨损的经典理论之一，其基本形式为：磨损量与接触力、滑动距离和材料特性有关。然而，在实际的重载铁路运行环境中，轮轨接触条件复杂多变，包括不同的轮轨材料组合、运行速度、温度变化以及润滑状态等因素，这些都会对磨耗行为产生显著影响。传统的Archard模型未能充分考虑这些因素，导致在某些工况下的预测结果与实际观测存在较大偏差。

针对上述问题，本文对Archard模型进行了修正，引入了多个关键参数来增强模型的适用性和准确性。首先，通过实验数据分析，建立了轮轨接触区域的温度场模型，并将温度因素纳入到磨损计算中。其次，考虑了轮轨材料的非线性特性，引入了材料硬度和弹性模量的动态变化，使得模型能够更真实地反映实际接触过程中的材料行为。此外，还结合了轮轨表面润滑状态的变化，对摩擦系数进行了动态调整，从而提高了模型的适应能力。

在模型验证方面，本文采用实测数据进行对比分析，选取了不同工况下的轮轨磨耗数据作为样本，分别使用传统Archard模型和修正后的模型进行预测，并比较两者的预测误差。实验结果表明，修正后的模型在多数情况下表现出更高的预测精度，尤其是在高负载和高温条件下，其预测误差明显小于传统模型。这表明修正后的模型能够更好地适应复杂的轮轨接触环境。

此外，本文还探讨了轮轨磨耗预测模型在实际工程中的应用价值。通过对重载铁路线路的长期监测数据进行分析，发现修正后的模型可以有效识别出轮轨磨耗的关键影响因素，为铁路维护提供了科学依据。同时，该模型还可以用于优化轮轨材料的选择和轨道设计，从而延长轨道使用寿命，降低维护成本。

综上所述，《基于修正Archard模型的重载运输轮轨磨耗预测方法研究》通过改进传统Archard模型，提出了一个更加精确的轮轨磨耗预测方法，具有重要的理论意义和工程应用价值。该研究不仅丰富了轮轨磨损理论体系，也为重载铁路系统的安全运行和可持续发展提供了技术支持。