轮轨之间的弹性接触变形是车辆-轨道耦合动力学中计算轮轨力的核心，以基于Hertz接触理论的非线性接触刚度来描述轮轨之间的压缩量与轮轨法向力之间的关系。目前的轮轨Hertz接触刚度计算公式为经验公式，来源于上世纪70年代英国铁路技术研究所的研究工作，分锥形踏面和磨耗型踏面两种类型，局限于特定的轮径范围和钢轨廓形。本文基于三维弹性体Hertz接触理论，推导了满足Hertz接触条件的弹性体法向接触刚度通用计算公式，并结合轮轨几何外形特点，给出了轮轨接触斑大小及接触刚度参数的直接确定方法和数表，并以LM车轮踏面和CN60钢轨踏面匹配为例，对比分析了典型工况下计算结果与经验公式的差异。分析结果表明：基于本文计算公式制定的Hertz弹性接触数表，弥补了现有数表中缺乏接触刚度的不足，可直接用于弹性体接触计算；对于轮轨接触，与本文公式计算结果相比，以往经验公式中磨耗型踏面的接触刚度K_(nr)计算结果仅在车轮名义中心圆弧与轨顶中心圆弧接触时的误差较小，约为0.40%～0.44%；其他接触位置时，经验公式计算结果与本文公式计算结果相差较大，误差范围可达－25.97%～131.42
问轮轨赫兹接触刚度
问题描述：
轮轨赫兹接触刚度
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在轨道系统和铁路运输中，轮轨赫兹接触刚度是指列车轮轨之间的接触性质。它涉及到轮子和轨道之间的力学特性和相互作用。
具体来说，轮轨赫兹接触刚度描述了轮子和轨道在接触点处的刚度。这是一个非常重要的参数，因为它直接影响列车在轨道上行驶时的稳定性、舒适性和安全性。
赫兹接触理论是用于描述弹性体之间接触的理论。在列车轮轨接触中，轮子和轨道的接触表面实际上是微观不平整的，因此在接触点形成一个微小的接触区域。赫兹接触理论可以用来计算这种微小接触区域的形状和大小，并估计轮轨接触处的应力分布。
轮轨赫兹接触刚度取决于轮子和轨道的材料性质、几何形状以及应用的力。通过了解这些参数，铁路工程师可以优化轮轨系统的设计，确保列车运行时的稳定性和安全性，并最大程度地减少对轮轨系统的磨损和损坏。
总的来说，轮轨赫兹接触刚度是轮轨系统工程中一个重要的力学参数，对于铁路运输的安全和运行质量具有重要意义。
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