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重载列车钩舌疲劳裂纹萌生与扩展特性研究
| 论文题名： | 重载列车钩舌疲劳裂纹萌生与扩展特性研究 |
| 关键词： | 重载列车;钩舌;疲劳裂纹萌生;车钩载荷;钩舌材质;裂纹扩展;钩舌钩腕面 |
| 摘要： | 随着我国铁路运输向高速和重载方向发展，列车纵向冲力急剧增加，车钩钩舌断裂问题十分突出，已严重影响到运输安全和效益。因此，研究钩舌在提速、重载条件下的疲劳断裂和极限承载能力问题具有重要的工程意义。本文以我国重载列车普遍使用的17号车钩钩舌为研究对象，对其进行了有限元应力分析，根据实测车钩载荷谱计算了钩舌钩腕面的裂纹萌生寿命，并采用断裂力学方法计算其裂纹扩展寿命，并根据铸造缺陷水平预估了其极限承载能力。 本文主要作了以下四个方面的工作：1.钩舌有限元应力分析。根据实际钩舌尺寸，采用大型有限元分析软件ANSYS建模、加载计算。结果表明，危险部位应力较大并且和实际服役中的钩舌产生裂纹并破坏的部位一致。 2.计算钩舌的裂纹萌生寿命。由于发生破坏的部位应力很大，超出其屈服极限，因此结合车钩载荷谱编制应力谱并采用局部应力-应变方法计算在不同缺陷水平下的裂纹萌生寿命。 3.计算裂纹扩展寿命。根据钩舌材质的特点，它在裂纹萌生后不会立即断裂破坏，还要有一段裂纹扩展过程，因此，采用断裂力学方法计算其裂纹扩展寿命。由于钩舌形状的不规则性，本文还分别采用应力法计算了钩舌钩腕面裂纹尖端的应力强度因子。 4.计算钩舌极限承载能力。采用弹塑性有限元法计算不同缺陷水平下的钩舌极限承载能力。 |
| 作者： | 李晓慧 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 谢基龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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