车轴修复用热喷涂层厚度对微动损伤行为的影响

选取经过2次修补的旧车轴,按照实物轴直径的25%比例加工成试验轴后组装成轮对,在模拟轮轴试验台上运行至出现疲劳裂纹后再将其切除,将表面进行滚压处理后喷涂厚0.5mm和1.0mm的Cr-Ni合金涂层进行尺寸修复.对修复轴进行1.2×107次循环的模拟损伤试验,用扫描电子显微镜分析模拟损伤试验后涂层磨损表面及疲劳断口形貌,用X射线光电子能谱仪分析磨损表面氧化物组成.结果表明:在选定的试验条件下,0.5mm厚的修复涂层具有较高的耐微动疲劳和磨损能力,能延长车轴使用寿命;而微动应力使1.0mm厚的涂层磨损表面产生较厚的加工硬化层和较严重的氧化破损、并生成较多的层内横向裂纹,对车轴的疲劳性能反而不利.     

白车轴草醇提取物的薄层色谱分析

确定了白车轴草的醇提取物中黄酮类化合物的最佳展开体系,即氯仿-甲醇-乙酸乙酯(3:0.5:1,V/V/V)。分离出7种黄酮类物质,与红车轴草醇提取物的色谱图比较,确定了其中3种黄酮类化合物,大豆甙元(Rf=0.2)、鹰嘴豆芽素A(Rf=0.28)及鹰嘴豆芽素B(Rf=0.37)。     

火焰原子吸收光谱法测定红车轴草及其提取物中铁和锰

应用火焰原子吸收光谱法(FAAS)测定了红车轴草及其提取物中铁和锰的含量,试验了仪器的工作条件并予以优化,经干燥和粉碎的试样于瓷坩埚中用浓硝酸处理,经蒸发至干,于马弗炉中在500℃灼烧1 h重复处理一次后用0.2 mol.L-1HCl浸取坩埚中残渣,所得溶液进行FAAS测定,两元素的线性范围为0.50~4.00 mg.L-1(铁)和0.20~3.00 mg.L-1(锰),相关系数依次为0.999 6和0.999 0。根据标准曲线斜率算得两元素的测定灵敏度依次为0.028和0.011 mg.L-1/1%。试验得铁的回收率为98.9%,锰的回收率为96.2%,平行5次测定一红车轴草试样中铁及锰量,对平均含铁量为67.0μg.g-1的相对标准偏差(RSD)值为2.45%,平均含锰量为7.8μg.g-1的RSD值为2.10%。     

铁路车轴过盈配合面微动损伤分析及有限元仿真

基于全尺寸铁路车轴疲劳试验，观察并分析了微动区损伤形貌及损伤机理. 基于测量的磨损轮廓建立有限元模型，计算分析了微动磨损对过盈配合面微动参量及轴向应力的影响. 结果表明:轮座近加载侧存在1个宽度约为20 mm的微动损伤区，根据形貌特征可以分为3个区域. 仿真得到的微动滑移区宽度与损伤区宽度基本一致，张开区宽度略小于磨损区. 未磨损时，接触压应力、摩擦剪应力及轴向应力峰值均出现在接触最边缘；在微动磨损作用下，接触压应力、摩擦剪应力、轴向应力峰值出现在磨损-未磨损边界，且轴向应力数值在磨损区由负变正. 磨屑的存在为接触面提供承载平台，在一定程度上抑制应力集中向内部转移.      

基于环形相控阵的空心车轴探伤方法的研究

以高速列车空心车轴超声波探伤为背景,通过声场分析及CIVA软件仿真设计了环形相控阵,评估了有效阵元个数以及触发频率对声场的影响。采用环形相控阵探头的探伤系统能以直线推进的方式对空心轴进行探伤,较现有探伤方式,可大幅提升检测效率、简化机电结构,并可有效避免由于探头旋转所导致的耦合不稳定。     

高效液相色谱-电喷雾质谱法测定红车轴草中异黄酮类化合物

采用高效液相色谱与电喷雾质谱联用技术研究了红车轴草中的异黄酮类化合物。实验采用反相C18色谱柱，二元线性梯度洗脱，分离并检测了红车轴草中的14种异黄酮类化合物；通过与电喷雾质谱联用获得了相应化合物的分子量信息，并利用质谱的源内碰撞诱导解离技术鉴定这些化合物的可能结构分别为：大豆苷、野靛苷-7-O-β-D-葡萄糖苷、芒柄花苷、德鸢尾素-4＇-O-β-D-葡萄糖苷、大豆苷元、印度黄檀苷、樱黄素-4＇-O-β-D-葡萄糖苷、染料木素、红车轴草素、芒柄花素、樱黄素、鹰嘴豆芽素A、野靛苷和德鸢尾素。     

JTS-9型超声波探伤仪

上海超声波仪器厂新近通过设计鉴定的JTS-9型超声波探伤仪是A型脉冲超声反射式、便携型通用探伤仪的一种新品种,它不仅具有接收灵敏度高、宽频带以及消耗功率低等探伤性能,而且配有距离补偿曲线的CRT显示功能,同时还具有任意回波扩展功能,从而大大方便了使用。该JTS-9 型探伤仪在无损检测领域有着广泛的用途,特别适用焊缝质量检查、锻件内部缺陷及车轴等缺陷的检测。     

异物致损铁道车轴的疲劳强度及寿命评估

车轴是高速列车关键承载部件, 承受着源自车体、轨道的各种载荷,其疲劳行为直接关乎列车运行安全. 疲劳裂纹往往具有较强的隐蔽性和突然性,由车轴断裂发生的列车脱轨事件具有灾难性,因此确保车轴在运行中不发生失效事故, 对高速列车可靠运行至关重要.高速列车实际运营中, 车轴外表面受到各种异物击打, 会形成深度达毫米级的缺陷,破坏车轴表面完整性, 严重威胁车辆安全.本研究采用空气炮装置预制合金钢车轴小试样异物致损(foreign object damage, FOD)缺陷,采用扫描电子显微镜和体视显微镜观测损伤特征.开展高周疲劳试验获得光滑试样和FOD损伤小试样的疲劳S-N曲线,考虑载荷模式、表面质量和尺寸系数推证出全尺寸车轴的疲劳性能.断口分析表明, 裂纹于FOD附近多处位置萌生, 并在不同平面内连续扩展,最终汇聚为一个半椭圆形裂纹. 基于Peterson公式和El Haddad模型估算异物冲击速度100 m/s和138 m/s试样的理论疲劳极限远低于试验结果, 过于保守; 同时也远低于标准推荐值, 偏于危险. 最后,采用修正的Miner理论公式估算含FOD实物车轴的服役寿命,满足最低25年的服役寿命.      

空心车轴不同深度表面裂纹应力强度因子研究

分析了空心车轴的旋转弯曲载荷的特点,建立了空心轴表面周向半椭圆裂纹的模型,给出了半椭圆裂纹的构形参数定义,即形状比、深度比和裂纹前缘相对位置。采用四分之一20节点等参退化奇异单元,通过有限元计算,模拟裂纹前沿的应力奇异性。在此基础上,计算了裂纹前缘表面点和中心点的应力强度因子随着裂纹扩展深度和旋转角度的变化。计算结果表明,对于给定的裂纹构形,在车轴的一个载荷循环中,裂纹前缘同一相对位置的应力强度因子是不断变化的,不同位置的应力强度因子在达到最大值的角度也是不同的,这就导致了裂纹前缘表面点在一些角度下的扩展是不对称的。这些结果为进一步研究空心轴表面裂纹的扩展路径和寿命提供了参考。     

基于SPH方法铁路车轴遭受道砟撞击的数值模拟

基于非线性有限元软件LS-DYNA及其提供的SPH（smoothed particle hydrodynamics）算法,建立了高速铁路车轴遭受道砟撞击的计算分析模型,考察了不同撞击速度、道砟形状和尺寸,以及撞击角度工况下车轴的动态响应。给出了撞击力和车轴受撞击处变形的响应特征,分析了车轴最大残余变形与撞击力峰值之间的关系,探讨了不同工况下车轴的撞击损伤规律。结果表明,撞击力峰值和车轴变形（包括瞬态变形和残余变形）均随着撞击速度、道砟直径和撞击角度的增大而增大,车轴最大残余变形与撞击力峰值呈近似线性增大关系,车轴的量纲一压痕深度（残余变形）与吸收冲击能平方根成线性关系。