Исследовано напряженно-деформированное состояние железнодорожного колеса дифференциального вращения (КДВ). В колесах такого типа между бандажом и колесным центром имеется зазор, позволяющий бандажу проворачиваться относительно центра, что, по замыслу авторов этой конструкции, ведёт к снижению износа поверхности катания колеса и рельса. 

Конечно-элементная модель КДВ и распределения контактных давлений между его бандажом, центром и закладкой.

КДВ является сложным для моделирования объектом, поскольку необходимо решать задачу конформного контакта для тел, имеющих протяженные контактирующие поверхности. В приведенной на рисунке модели учитывается контактное взаимодействие между колесным центром, бандажом и закладкой. Из-за особенностей деформированного состояния области контакта имеют сложную форму. Было исследовано влияние величины зазора между колесным центром и бандажом на распределение контактных давлений для нескольких моделей колес.

Схема устройства колесной пары дифференциального вращения.

Схема нагружения, связи и деформированное состояние КДВ (масштаб перемещений 200:1).