西 南 交 通 大 学轮轨接触几何参数的仿真计算学 院： 机械工程学院 专 业： 机车车辆 姓 名： 温朋哲 学 号： 12 2024 年 6 月1.引言轮轨关系是轨道交通工程的重要讨论课题。轮轨接触几何是轮轨关系讨论的基本内容。高速铁路的车辆运行稳定性和曲线通过能力的矛盾激化,轮轨作用加剧。因此,高速铁路的进展提出许多轮轨关系讨论的新问题。世界范围内，不同的国家采纳的钢轨、车轮踏面和轮对内侧距不尽相同。国内外讨论表明,车轮踏面形状和轮对内侧距直接改变轮轨接触几何关系,由此产生不同的轮轨作用,进而影响高速列车系统动力学性能。当今世界高速铁路主要存在三种主流踏面及与其对应的钢轨，即中国车轮踏面 LMA 与钢轨断面 CHN60、日本新干线圆弧车轮踏面 JP- ARC 与钢轨 JIS60 和欧洲标准车轮踏面S1002 和钢轨 UIC60。本文以 SIMPACK 数据库中自带的踏面 S1002 与钢轨 UIC60 为例，应用 SIMPACK 动力学软件，对其接触几何关系进行了仿真计算。2.求解方法基本假设(1)刚体假定。假定车轮与钢轨均为刚体，他们不存在影响接触关系的弹性变形，或者说车轮表面上任一点不能嵌入钢轨内部。而且在各种条件下轮轨始终保持接触，轮轨的相对运动除纵向位移外还有横向位移和摇头角位移。轮轨几何参数与轮对在钢轨上的纵向位置无关，这些参数实际上是车轮相对轨道的横移和摇头角的函数。（2）同一侧车轮上的接触点和钢轨上的接触点具有相同的空间位置。（3）轮轨接触点处车轮与钢轨具有公切面。求解方法文献[1]提出的采纳迹线法思想来处理轮轨空间接触几何关系,目前已得到了较好的应用[2,3]。其基本思路是在求轮轨接触几何关系时,可以临时抛开轨面的形状,仅由轮对的位置(摇头角 y、侧滚角ψ)和踏面主轮廓线参数(滚动圆半径 R、接触角 W)确定可能接触点,每个滚动圆上有且仅有一个可能接触点,这些可能接触点的集合形成一条在踏面上的空间曲线。该方法具有精度高、速度快、稳定性好等优点。3.建立模型创建文件主窗口>>File>>Open File，弹出文件选择窗口。选择建立的文件目录，点击 New，输入文件名，回车。 主菜单>>Model Setup，弹出建模窗口，同时创建了基本模型，该基本模型包括一个坐标参考系（Isys），一个刚体（Body）和一个运动副（joint）。设置环境建模窗口>>Globals>>Gravity，弹出重力设置窗口。将重力设置为 Z 方向+，其他保持不变，点击 OK。设置视图建模窗口>>View>>View Setup，弹出视图设置窗...
