原文传递
LZ50车轴钢微动疲劳损伤特性的研究
| 论文题名： | LZ50车轴钢微动疲劳损伤特性的研究 |
| 关键词： | 铁道车辆;车轴钢;微动疲劳;损伤特性 |
| 摘要： | 机车轮对作为机车的重要部件，是由两个车轮与一根车轴通过过盈配合形式组合成的，它承担着车辆的全部重量和载荷，轮对的过盈配合部位为车轴和轮毂的配合面。高速运行下车轴承受的交变载荷得到大幅度增加，因为轮轴的压装部位存在着微动磨损，并在载荷的长时间作用下逐渐累积，达到某种破坏程度就可能引起车轴的疲劳断裂，影响行车安全。车轴直接关系到铁道车辆行车安全，它的断裂将会导致车辆脱轨，因此铁路部门非常重视列车车轴的疲劳损伤问题。为了消除交通运输中存在的安全隐患，需要对车轴微动疲劳进行分析研究。 本文首先采用有限元方法(FEM)分析了微动桥式模型的接触，分析微动桥试样表面微动疲劳时，建立了其3D几何模型及有限元模型，并通过有限元软件ABAQUS进行了不同参数下的计算。根据有限元计算结果，引入利用接触面的最大静摩擦力与切向力之间关系的方法，以此来判定接触区域接触状态；研究了循环载荷、微动桥压力、摩擦系数、微动桥足半径等参数对接触面上的应力分布、接触面状态等的影响规律。 通过有限元软件ABAQUS计算结果，引入临界面能量密度法，通过分析临界面损伤因子的数值沿接触路径的分布，估计不同参数下接触表面裂纹萌生的位置，根据多轴疲劳强度理论，建立估算疲劳寿命的模型。采用疲劳试验机对微动桥试样进行疲劳试验，得出应力-寿命曲线，对寿命预测公式进行拟合，得到车轴钢的寿命预测模型，并与SWT法预测的寿命进行对比,并分析微动表面的磨损行为。 以CRH2动车组的轮对为研究对象，对轮轴过盈配合面上接触压力进行弹性力学分析和有限元分析，对比计算结果进行评价，并分析过盈量对轮轴接触的影响。讨论了轮轴接触面相对滑移及微动损伤，根据车轴钢疲劳寿命预测模型预测车轴裂纹萌生位置及寿命，发现预测得到的疲劳裂纹萌生位置与实际情况有着较好的一致性，对列车安全运营和确定检修周期有重要的指导作用。 |
| 作者： | 赵辽翔 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 平学成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华东交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
