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列车轮轴压装部位微动疲劳损伤研究
| 论文题名： | 列车轮轴压装部位微动疲劳损伤研究 |
| 关键词： | 列车车轴;微动疲劳;有限元分析;寿命预测 |
| 摘要： | 车轴是铁路机车车辆走行部最重要的部件,它几乎承受着机车车辆的全部重量。机车车辆在运行过程中一旦发生断轴,将引起列车脱轨、翻车等重大恶性事故。车轴的疲劳破坏一般发生于车轴轴身与车轴轮座处,而车轴轮座处发生的微动疲劳损伤由于难以检测因此其危害性更大。 本文利用PQ-6型旋转弯曲疲劳试验机对35CrMo车轴钢试样进行微动疲劳试验研究。借助有限元分析软件研究了接触压力和摩擦系数对微动滑移区大小滑移幅值的影响。利用综合参数法和SWT参数法对微动疲劳裂纹萌生位置进行预测,利用SWT参数法预测了微动疲劳裂纹萌生寿命。具体结果如下: 微动疲劳试验得到的应力.寿命数据显示,微动使得35CrMo车轴钢的疲劳强度大幅降低。与常规旋转弯曲疲劳强度相比,对应于105周次和106周次疲劳强度分别从600 MPa和540 MPa下降到400 MPa和200 MPa,下降幅度分别为33％和63％。由表面形貌观测可知,微动疲劳过程中伴随着非常严重的摩擦磨损现象。在试样及垫环的接触表面形成颜色较深的黑色氧化物区域和颜色较浅的红棕色强化物区域。疲劳裂纹起于接触边缘附近,且随着名义弯曲应力的增大,疲劳主裂纹源距离接触边缘的距离由1.0mm增大到4.1mm。 接触压力和摩擦系数影响试样的微动疲劳寿命。微动滑移区的大小以及滑移幅值都随着接触压力及摩擦系数的增大而增大。 综合参数法和SWT参数法都可以比较准确地预测微动疲劳裂纹的萌生位置。利用SWT参数法可以预测微动疲劳裂纹萌生寿命。 |
| 作者： | 沈训梁 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 鲁连涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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