同济大学学报(自然科学版)
同濟大學學報(自然科學版)
동제대학학보(자연과학판)
JOURNAL OF TONGJI UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE)
2014年
6期
894-899
,共6页
王少锋%周宇%许玉德%李海锋
王少鋒%週宇%許玉德%李海鋒
왕소봉%주우%허옥덕%리해봉
轮轨蠕滑%临界平面法%疲劳参量%应力-应变分析%裂纹萌生寿命
輪軌蠕滑%臨界平麵法%疲勞參量%應力-應變分析%裂紋萌生壽命
륜궤연활%림계평면법%피로삼량%응력-응변분석%렬문맹생수명
wheel-rail creep%critical plane%fatigue parameter%stress-strain analysis%crack initiation life
采用多体动力学与三维弹性体非赫兹滚动接触理论,得到不同轨底坡、超高、摩擦系数与曲线半径等多种轨道条件下的轮轨蠕滑状态,将接触力分别施加于钢轨有限元模型的接触斑位置,分析轨头应力应变响应,得到所有节点的疲劳参量.研究疲劳参量的组成类型,若剪应力与应变部分占主要组成部分,则采用剪切型裂纹萌生预测公式,否则采用拉伸型预测公式.分别预测导向轮与非导向轮作用下的曲线外轨疲劳裂纹萌生寿命,结果表明,外轨疲劳裂纹主要由导向轮作用产生,非导向轮对其影响很小;裂纹萌生寿命随曲线半径的增大而延长,随摩擦系数的增大而减小;设置1∶20轨底坡可以延缓外轨疲劳裂纹萌生,尤其是在半径较小的曲线上效果更明显;过超高能延缓曲线外轨疲劳裂纹萌生;当摩擦系数大于0.3时裂纹萌生于曲线外轨表面,而小于0.3时裂纹萌生位置则逐渐向轨头内部转移.
採用多體動力學與三維彈性體非赫玆滾動接觸理論,得到不同軌底坡、超高、摩抆繫數與麯線半徑等多種軌道條件下的輪軌蠕滑狀態,將接觸力分彆施加于鋼軌有限元模型的接觸斑位置,分析軌頭應力應變響應,得到所有節點的疲勞參量.研究疲勞參量的組成類型,若剪應力與應變部分佔主要組成部分,則採用剪切型裂紋萌生預測公式,否則採用拉伸型預測公式.分彆預測導嚮輪與非導嚮輪作用下的麯線外軌疲勞裂紋萌生壽命,結果錶明,外軌疲勞裂紋主要由導嚮輪作用產生,非導嚮輪對其影響很小;裂紋萌生壽命隨麯線半徑的增大而延長,隨摩抆繫數的增大而減小;設置1∶20軌底坡可以延緩外軌疲勞裂紋萌生,尤其是在半徑較小的麯線上效果更明顯;過超高能延緩麯線外軌疲勞裂紋萌生;噹摩抆繫數大于0.3時裂紋萌生于麯線外軌錶麵,而小于0.3時裂紋萌生位置則逐漸嚮軌頭內部轉移.
채용다체동역학여삼유탄성체비혁자곤동접촉이론,득도불동궤저파、초고、마찰계수여곡선반경등다충궤도조건하적륜궤연활상태,장접촉력분별시가우강궤유한원모형적접촉반위치,분석궤두응력응변향응,득도소유절점적피로삼량.연구피로삼량적조성류형,약전응력여응변부분점주요조성부분,칙채용전절형렬문맹생예측공식,부칙채용랍신형예측공식.분별예측도향륜여비도향륜작용하적곡선외궤피로렬문맹생수명,결과표명,외궤피로렬문주요유도향륜작용산생,비도향륜대기영향흔소;렬문맹생수명수곡선반경적증대이연장,수마찰계수적증대이감소;설치1∶20궤저파가이연완외궤피로렬문맹생,우기시재반경교소적곡선상효과경명현;과초고능연완곡선외궤피로렬문맹생;당마찰계수대우0.3시렬문맹생우곡선외궤표면,이소우0.3시렬문맹생위치칙축점향궤두내부전이.