曹世豪
,
江晓禹
,
文良华
表面技术
目的 了解钢轨表面存在裂纹时的轮轨接触问题.方法 采用有限元分析软件ANSYS,获得不同裂纹位置的应力强度因子.结果 裂纹在接触斑边缘的位置时,应力强度因子KⅠ最大;随着轴重的增加,应力强度因子KⅠ增加,而应力强度因子KⅡ先增加,后减小;考虑摩擦力(μ=0.3)时,相对于无摩擦,KⅠ和KⅡ都明显增加,且KⅡ所占KⅠ的比例提高了15％.结论 车轮在钢轨上滚动时,轮轨间的轴重和摩擦力是影响钢轨疲劳的重要因素,轴重的提高会明显加剧钢轨疲劳,而摩擦力的影响建立在轴重的基础上,并使轴重的影响加剧.
关键词:
轮轨接触
,
轴重
,
摩擦力
,
裂纹
,
ANSYS
曹世豪
,
李煦
,
良华
,
江晓禹
表面技术
目的：研究钢轨表面裂纹的扩展方向。方法采用有限元分析软件ANSYS,在不同轴重和不同角度裂纹的工况下,获得不同裂纹位置的应力强度因子。结果裂纹在接触斑边缘的位置时,应力强度因子K最大。随着轴重的增加,应力强度因子KI 和KII均增大；随着裂纹角度的增加,KI 增加,而KII减小。当裂纹角度为60°时,其等效应力强度因子幅值△Kef最大。结论钢轨表面的裂纹在扩展初期,以斜裂纹为主,扩展角度趋向于60°。
关键词:
轮轨接触
,
裂纹
,
轴重
,
角度
,
ANSYS
丁昊昊
,
王文健
,
郭俊
,
刘启跃
,
朱旻昊
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.10.006
利用 WR-1轮轨滚动磨损实验机研究不同轴重下轮轨材料滚动磨损与损伤性能。结果表明：轮轨试样磨损率均随轴重增加呈现线性增加趋势，且钢轨试样磨损率大于车轮试样磨损率。轮轨试样硬化率均随时间呈现先增加后趋于稳定的变化趋势，轮轨试样塑变层厚度和硬化率均随轴重增加而增大，且车轮试样硬化率大于钢轨。车轮试样和钢轨试样表面损伤形貌不同，车轮试样表面表现为垂直于滚动方向的疲劳裂纹，钢轨试样表面表现为裂纹和块状剥落，轮轨试样表面损伤均随轴重增加而更加严重；车轮试样表面裂纹疲劳断裂和钢轨试样表面块状剥落形成磨屑，成分主要为Fe2 O3和马氏体，随轴重增加，磨屑尺寸呈现增大趋势，但成分与含量无明显变化。
关键词:
轴重
,
轮轨材料
,
磨损
,
损伤
,
疲劳裂纹
刘杰
钢铁
doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20160352
针对轮轨接触疲劳问题,基于Hertz接触理论与库伦摩擦定律,建立含表面裂纹的轮轨接触疲劳计算模型,并对加载位置、轴重、摩擦因数等因素对裂纹扩展速率的影响进行研究.结果表明,轮轨滚动接触的表面裂纹为I-II型裂纹,且以II型扩展为主,其最容易发生断裂的位置在接触斑边缘.轴重和摩擦力是影响轮轨接触疲劳的两个重要因素;随着轴重的增加,应力强度因子KI、KI均呈增加趋势,20 t相对于10 t分别增加359%和185%;随着摩擦因数的增加,应力强度因子KI、KI均呈增加趋势,0.3的摩擦因数相对于无摩擦分别增加了108.7%和119.3%,表明摩擦力的存在明显加剧了裂纹扩展速率.在钢轨涂油养护时,应优先选用固体润滑剂.
关键词:
轮轨接触
,
疲劳
,
裂纹
,
轴重
,
摩擦因数
,
ANSYS
蒋文娟
,
钟雯
,
张向龙
,
郭俊
,
刘启跃
机械工程材料
在MMS-2A型磨损试验机上模拟研究了一种车轮材料与两种不同硬度钢轨材料组成的轮轨系统的摩擦磨损行为，分析了不同轴重下钢轨硬度对轮轨副磨损量的影响。结果表明：随着轴重的增大，轮盘和轨盘的磨损量都增加；相同条件下硬度高的轨盘磨损量较低，但与其匹配的轮盘磨损量较高。
关键词:
轴重
,
轮轨系统
,
磨损量
