扫一扫 加微信
首页 > 期刊论文 > 论文摘要
钢轨踏面斜裂纹扩展寿命的预测
          
Prediction of Propagation Life of Oblique Crack on Rail Surface

摘    要
利用断裂力学理论建立了钢轨踏面斜裂纹扩展寿命预测模型; 以CRH2型动车组为研究对象, 计算了轮轨接触时钢轨内部的应力分布, 然后利用预测模型估算了钢轨踏面斜裂纹的扩展寿命, 并分析了摩擦因数、裂纹倾斜角、钢轨磨损率等因素对钢轨踏面斜裂纹扩展寿命的影响。结果表明: 倾斜角在30°~40°时, 斜裂纹扩展寿命随摩擦因数的增大而降低; 裂纹倾斜角增加到50°~60°时, 斜裂纹扩展寿命先增加后减小; 随裂纹倾斜角的增大, 斜裂纹扩展寿命先增后减; 斜裂纹扩展寿命随磨损率增大先缓慢增加, 当磨损率达到一定值后急剧增加; 实际使用数据间接证明了模型预测的准确性。
标    签 斜裂纹   滚动接触   钢轨   裂纹扩展寿命   oblique crack   rolling contact   rail   crack propagation life  
 
Abstract
The prediction model of propagation life of oblique crack on rail′s surface was established by the fracture mechanics theory. Taking CRH2 train-set as research object, stress distribution in the internal of rail when wheel and rail contacted was calculated, and then the propogation life of oblique crack on rail surface was estimated by using above modle. Furthermore, the effects of friction factor, inclination angle and wear rate on the propagation life of rail surface oblique crack were analyzed. The results show that the oblique crack propagation life decreased with the increase of friction factor when the inclination was 30°-40°, and the oblique crack propagation life first increased then decreased when the inclination angle was 50°-60°. With the increase of inclination angles, the oblique crack propagation life increased, then decreased. The oblique crack propagation life increased slowly with the increase of wear rate, and then increased rapidly when the wear rate up to a constant value. Fact data could prove indirectly the accurate of prediction.

中图分类号 TH117.3

 
  中国光学期刊网论文下载说明


所属栏目 试验研究

基金项目 国家高技术研究发展计划(“863”计划)项目(2009AA04Z424); 国家科技支撑计划项目(2009BAG12A01-B05-1); 国家自然科学基金资助项目(50875221)

收稿日期 2011/1/22

修改稿日期 2011/12/1

网络出版日期

作者单位点击查看

备注刘亮(1986-), 男, 安徽利辛人, 硕士研究生。

引用该论文: LIU Liang,WANG Wen-jian,GUO Jun,LIU Qi-yue. Prediction of Propagation Life of Oblique Crack on Rail Surface[J]. Materials for mechancial engineering, 2012, 36(1): 26~30
刘亮,王文健,郭俊,刘启跃. 钢轨踏面斜裂纹扩展寿命的预测[J]. 机械工程材料, 2012, 36(1): 26~30


论文评价
共有人对该论文发表了看法,其中:
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
分享论文
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

参考文献
【1】赵雪芹, 王文健, 郭俊, 等.广深线 PD3与 U71Mn钢轨斜裂纹形成特性分析[J].润滑与密封, 2007, 32(3): 35-42.
 
【2】于建武, 马超, 李志鹏.京九线钢轨顶面斜裂纹的成因及整治[J].铁道运输与经济, 2008, 30(8): 90-91.
 
【3】刘学文, 邹定强, 邢丽贤, 等.钢轨踏面斜裂纹伤损原因及对策的研究[J].中国铁道科学, 2004, 25(2): 82-87.
 
【4】吴庆记.重型钢轨轨端裂纹失效机制探讨[J].兰州铁道学院学报, 1999, 18(1): 55-60.
 
【5】CANADINC D, SEHITAGLU H, VERZAL K. Analysis of surface crack growth under rolling contact fatigue[J].International Journal of Fatigue, 2008, 30: 1678-1689.
 
【6】UWE Z, MANFRED S, REN H. Damage tolerance investigations on rails[J].Engineering Fracture Mechanics, 2009, 70(17): 2637-2653.
 
【7】李晓宇.轮轨接触位置对钢轨斜裂纹扩展行为影响的仿真[J].中国铁道科学, 2008, 29(2): 44-47.
 
【8】钟雯, 赵雪芹, 王文健, 等.PD3与U71Mn钢轨疲劳裂纹扩展特性研究[J].中国机械工程, 2008, 19(4): 1740-1743.
 
【9】胡家杰, 钟雯, 刘启跃.PD3和U71Mn钢轨钢弯-弯疲劳裂纹扩展特性[J].机械工程材料, 2010, 34(4): 58-61.
 
【10】金学松, 刘启跃.轮轨摩擦学[M].北京: 中国铁道出版社, 2004.
 
【11】徐秉业.接触力学[M].北京: 高等教育出版社, 1992.
 
【12】张东涛, 安天生.钢轨中的残余应力[J].铁道物资科学管理, 2001, 19(4): 21-23.
 
【13】刘鸿文.材料力学[M].北京: 高等教育出版社, 2005.
 
【14】李庆芬.断裂力学及其工程应用[M].哈尔滨: 哈尔滨工程大学出版社, 1998.
 
【15】RINGSBERG J W.Shear mode growth of short surface-breaking RCF cracks[J].Wear, 2005, 258: 955-963.
 
【16】王文健, 郭俊, 刘启跃, 等.磨损对钢轨滚动接触疲劳损伤的影响[J].机械工程材料, 2010, 34(1): 17-19.
 
相关信息
   标题 相关频次
 磨损对钢轨滚动接触疲劳损伤的影响
 8
 车轮钢的滚动剥离损伤
 6
 车轮转速对列车车轮磨损性能的影响
 6
 列车在平直道和上坡道运行时轮轨间的粘着特性
 5
 U71Mn钢轨气压焊接头的损伤行为
 4
 不同工况下轮轨材料间的摩擦磨损行为
 4
 高转速、不同法向载荷条件下车轮与钢轨间的滚动摩擦磨损及损伤行为
 4
 PD3和U71Mn钢轨钢的弯-弯疲劳裂纹扩展特性
 3
 不同轴重下钢轨硬度对轮轨磨损量的影响
 3
 35kV套管线夹断裂原因分析
 2
 FPSO生产水闪蒸罐A底部出口管线盲封头穿孔原因分析
 2
 PD3钢轨损伤原因探讨
 2
 U75V焊接钢轨线路铺设时的断裂原因分析
 2
 电感耦合等离子体原子发射光谱法测定生化样品中9种金属元素含量
 2
 电缆与钢轨焊接接头的超声波检测
 2
 钢轨断裂原因分析
 2
 钢轨轨底斜裂纹的超声导波散射特性
 2
 钢轨轨头纵横裂型核伤的形成原因
 2
 钢轨加工开裂原因分析
 2
 钢轨漏磁检测的速度效应
 2
 钢轨铝热焊焊缝的超声相控阵检测技术
 2
 钢轨母材重伤原因分析
 2
 钢轨闪光焊接后轨腰原始裂纹的特征
 2
 钢轨踏面掉块原因分析
 2
 钢轨腰部裂纹原因分析
 2
 高速和低速工况下列车车轮的损伤行为对比
 2
 高速漏磁检测中钢轨磁化强度的研究
 2
 光催化非均相Fenton反应-间接荧光光度法测定大气微颗粒物中邻苯二甲酸酯类含量
 2
 基于巴克豪森效应的钢轨表面应力研究
 2
 基于激光超声纵波的钢轨内部缺陷检测方法
 2