轮轨滚动接触

轮轨滚动接触 （wheel-rail rolling contact） 列车车轮沿钢轨滚动时，车轮和钢轨之间的作用行为。车轮将车体较大的重量和动载荷传给钢轨，车轮和钢轨相接触的地方就产生变形而形成轮轨接触斑，其大小和形状是由轮轨材料的弹塑性变形、几何形状和接触压力所决定的。另外，轮对在钢轨上滚动时，轮轨接触斑处轮轨界面存在相对滑动和转动。所以，轮轨滚动接触就是研究轮轨接触斑的大小、形状、黏滑区的分布、作用力在接触斑上的分布以及与轮重、轮轨相对滑动之关系。

Hertz接触和非Hertz接触 德国人Hertz Heinrich 是接触理论的创始人。1881年在一定的假设条之下，他研究了两个弹性体的法向接触力学行为。他的接触理论中假设条件归纳如下：1物体的接触表面连续光滑且无摩擦作用；2接触点附近的物体曲率半径是连续的常数；3接触斑的特征半径远小于接触物体的特征尺寸，接触物体被近似看作弹性无限半空间；4接触斑成椭圆状，接触斑上的法向压力分布成半椭球状。对于工程接触问题，如果满足或近似满足上述条件的接触问题叫做Hertz接触。如其中任一条件不满足，则叫做非Hertz接触。

接触斑 两相接触物体因法向载荷作用而挤压变形后，两物体界面接触点所形成的平面或曲面区域。

接触斑上黏/滑区 轮轨滚动接触过程中形成的接触斑，通常可分成两个区域，其中在一个区域上，如轮轨界面之间存在相对滑动，该区域叫做滑动区，另外一个区域两个界面不产生任何滑动就叫做黏着区。

轮轨蠕滑 轮轨接触界面上相接触质点对之间的微小相对刚性滑动，其性质和轮轨的有关几何尺寸及轮轨的运动状态有关。

轮轨蠕滑率 轮轨蠕滑率分为滑动蠕滑率和自旋蠕滑率。滑动蠕滑率又分纵向（近似等于轨道的纵向）蠕滑率和横向（近似等于轨道的横向）蠕滑率，自旋蠕滑率表示轮轨之间的相对转动。它们的定义式如下

式中ξx、ξy和ξz分别是轮轨的滑动纵向蠕滑率、横向蠕滑率和自旋蠕滑率；υwx-υrx、υwy-υry使轮轨接触点处分别沿纵向和横向刚性速度差；ωrz-ωzr使轮对和钢轨角速度在接触点处沿法向投影之差；υ0是轮对名义运动速度。一般来说，左右轮轨滚动接触蠕滑率是不相等的。