《表2 接触状态3时三种不同类型踏面的最大接触应力情况》

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《基于ANSYS的起重机车轮踏面分析与优化》

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根据前面的介绍可以知道车轮的踏面和P60轨道的顶面都是由几条不同半径的圆弧或者直线组合而成的。由于在实际的仿真过程中，车轮与轨道的接触位置不同以及每个位置施加的载荷不同的因素存在，最终应力云图结果的接触斑的形状以及接触斑的面积会有一定的不同。以车轮不同状态受力情况下的接触应力为选取最终优化踏面的前提条件，为了能够获取最终的优化外形本文分别对LMA型车轮踏面、GDM型车轮踏面以及S1002型车轮踏面与P60轨道进行三种不同接触状态的仿真分析。每一个接触状态分别施加15 t、20 t以及25 t三种不同大小的载荷，表2是进行仿真对比分析的三种踏面类型的轮子与P60轨道接触状态3有限元计算值与赫兹理论[10-11]值对比情况。由于S1002型车轮踏面的外形是一系列的离散点进行拟合而成，所以车轮踏面没有一个确定的接触点处的圆弧半径大小，本文在对S1002型车轮踏面与P60轨道进行接触仿真时，是根据接触位置处发生的相应横移量找出相应部位的离散点，然后用Matlab进行拟合后求出对应的曲率进而得到最终的接触位置处曲率半径。接触状态3的时候为车轮右横移量为3.2 mm左右的时候，此时对应车轮原始状态-24.6 mm左右处的曲率。