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摩擦自激振动引起波状磨耗的试验研究
| 论文题名： | 摩擦自激振动引起波状磨耗的试验研究 |
| 关键词： | 铁路钢轨;波状磨耗;表面轮廓;摩擦自激振动;功率谱;分形表征 |
| 摘要： | 当线路通车一段时间以后，铁路钢轨会在其轨项面的某些部位沿纵向出现具有一定规律性和周期性的类似波浪形状的磨耗，这种现象称为钢轨波浪形磨耗，简称波磨。钢轨波磨是导致钢轨损坏、轮轨振动和噪声的主要原因之一，同时也是轮轨关系的研究难题之一。 本文在销-盘摩擦磨损试验机上进行金属干摩擦试验，研究了摩擦自激振动对盘试件磨痕表面轮廓的影响。通过对盘试件磨痕表面轮廓尺寸的测量，运用功率谱法对磨痕轮廓进行分形表征，计算不同试验条件下磨痕轮廓的分形维数，研究功率谱法分形维数与盘试件表面轮廓的关系。并采用实际轮轨材料进行波磨再现试验，验证波磨的动力类成因。根据以上的试验结果和分析，得到如下结论: (1)摩擦系统自激振动引起摩擦副接触法向力的周期性波动，在法向力大的区域盘试件磨损和塑性变形严重，形成波谷;而在法向力小的区域盘试件的磨损和塑性变形较轻形成波峰，从而在盘试件的摩擦接触面上形成了波状磨耗。 (2)摩擦自激振动引起摩擦功的波动是盘试件产生波状磨耗的主要原因。 (3)盘试件摩擦接触面上波磨的波长近似等于摩擦自激振动的周期与滑动速度的乘积。 (4)盘试件摩擦面波状磨耗分形维数D=1.79-1.92，波状磨损的分形特征显著，且分形维数越大，盘试件表面波状磨耗越严重，波磨波长越长。 (5)盘试件摩擦面波状磨耗分维数随滑动速度、载荷和滑动时间而略有变化。 (6)在相同载荷下，分形维数随滑动速度的增加而增大;在相同转速下，分形维数随载荷的增加而增大;在相同滑动速度和载荷下，分形维数随滑动时间的增加而减小。 |
| 作者： | 胡文萍 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 陈光雄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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