激光熔覆再制造车轮损伤及寿命评估研究

铁道机车车辆高速重载情况下,车轮损伤日益增多,行业内多采用镟修方法修复损伤车轮,造成了材料的大量浪费。本文利用激光熔覆再制造技术修复损伤车轮,采用动力学仿真软件SIMPACK确定熔覆车轮接触应力及其蠕滑特性,修正了现有基于磨耗数的损伤函数车轮损伤评估模型,并将之用于再制造车轮的损伤评估。建立了激光熔覆再制造车轮寿命评估模型,模型计算结果和车轮设计寿命基本吻合。     

一种轿车车轮应力状态测量与分析方法1)

基于台架应变测试试验方法,研究轿车车轮在疲劳试验中的应力状态。结果表明：车轮的径向疲劳试验时,轮胎会对车轮的载荷产生较大的影响,轮胎与转鼓的挤压变形以及正反转动都会对车轮的应力状态产生影响;车轮径向疲劳试验时,最大应变出现在轮辋与轮胎接触位置沿车轮圆周方向,而在靠近轮心位置的应变较小;车轮弯曲疲劳试验时,最大应变出现在轮辐靠近轮心的位置,最大应变出现在轮辐的长度方向;不同的载荷对车轮应变的变化规律并没有影响,但是会对最大和最小峰值产生影响。     

车轮定位参数的线激光非接触方法研究

研究了汽车车轮定位参数的线激光非接触测量方法。每个车轮使用3个线结构激光传感器,通过求取轮胎上3条特征曲线的切平面来确定车轮的空间位置。轮胎切平面的求取精度是车轮定位量否准确的关键,比较了不同方案的特点,提出了二维椭圆拟合和三维搜索算法结合的轮胎切平面求取算法,并进行了现场实验研究。结果表明,该算法运算速度快,稳定可靠,切平面位置求取准确,定位参数的标准偏差小于2’。     

轮对结构柔性对车轮辐板疲劳寿命的影响

针对高速动车非轴对称车轮辐板区域随机疲劳寿命问题,分别将轮对视为刚性体和柔性体建立了车辆-轨道系统动力学模型,仿真得到载荷时间历程和轮轨接触点在踏面上的位置时间历程。在三维有限元模型中使用约束方程模拟轮轴过盈配合,使非线性问题线性化,采用准静态叠加法得到应力时间历程。基于临界距离法中的点法,以疲劳破坏临界平面上的正应力为主循环计数参数,剪应力为辅助计数参数进行多轴循环计数,结合Spagnoli法和Miner理论研究了轮对结构柔性和车轴刚度对车轮辐板随机疲劳寿命的影响。研究结果表明,轮对结构柔性对车轮辐板疲劳寿命有较大影响。随着车轴刚度的降低,轮轨接触横向力的幅值显著增大,轮对模态的特征频率和车轮辐板区域的寿命降低。因此,在轮对轻量化设计时,需综合考虑车轴的结构刚度。     

合金含量对高速车轮材料滚动接触磨损性能的影响

将2种含碳量相同合金含量不同的高速车轮材料分别与钢轨材料匹配,利用滚动接触摩擦磨损试验机测试了各摩擦副的摩擦系数和磨损率,比较研究了组织、硬度和加工硬化等因素对车轮材料滚动接触磨损性能的影响.结果表明：在传统的高速车轮材料中适当地增加Si、Mn的含量,降低Cr的含量可以提高车轮材料的抗磨损性能;硬度高的车轮材料未必耐磨,组织差异对车轮材料的抗磨损性能影响显著;表面裂纹易萌生于高度变形的先共析铁素体组织;加工硬化引起的硬度增加对材料的抗磨损性能影响不大.     

科学之曲线传播

"卖什么就吆喝什么",直接,但未必奏效.当下,科普被抬到很高的地位.有识之士似乎也都认识到,科学技术这东西,十分地重要,是撬动历史车轮的杠杆,是维护政治政权和国家独立的最基本力量.……     

研磨子抑制高速列车车轮多边形磨耗的机理研究

高速列车车轮多边形磨耗是我国高速列车自2008年开行以来出现的最严重的问题之一,直接影响到高速列车的运行安全.利用高速轮轨滚动试验机试验研究了研磨子的增黏作用和局部缺陷修复作用,探讨了其作用机制.建立了由轮对、钢轨和整体道床组成的轮轨系统滑动摩擦自激振动模型,研究了轮轨黏着和滑动工况下的轮轨系统摩擦自激振动发生趋势,指出研磨子抑制高速列车车轮多边形磨耗的主要机理在于以下两个方面:(1)研磨子的增黏作用,使轮轨系统制动和牵引时不容易发生滑动,消除了车轮多边形发生的条件;(2)研磨子中硬质颗粒能够有效地将车轮踏面的微观缺陷及时打磨清除,从而有效抑制车轮多边形、异常磨耗及接触疲劳裂纹的产生.     

车轮上的家庭影院

传统中的家庭影院，肯定是在家中，不过福特认为，既然汽车已经成为移动的家，那么家庭影院也可以上车。     

自行车的奇想和探究（上）

最近,我新买了一辆自行车,意外地发现车轮上有一处红色的油漆印记.在一个阳光明媚的日子里,我骑上这辆自行车,开始放飞一段奇异的梦想：一、试想第一个问题一辆自行车的轮子上有一处红色印记,如果骑车沿笔直的道路行驶,那么从侧面看,这个印记会划出怎样的曲线呢？问题分析首先简化问题：假设这辆自行车的轮子是圆形的,这处红色印记看成一个点，笔直的道路是平坦的．     

高速列车司机室异常噪声分析与控制研究

对高速列车司机室内的噪声和振动进行了测试,分析车内的噪声与振动水平、噪声传递路径及声源特性,探寻造成司机室噪声水平过大的原因,提出通过车轮鏇修解决司机室噪声过大问题的建议,并对车轮鏇修前后的司机室噪声与振动水平进行了对比测试分析,并由此开展了高速列车司机室噪声控制措施的研究.结果表明,车轮第20阶多边形是使车内噪声和振动过大,并形成588 Hz显著频率的主要原因.车辆结构在580 Hz附近存在局部模态区,当外界激振频率落在这一区域时,会激发车辆结构的共振.通过车轮鏇修,改善车轮多边形,可以在一定程度上缓解车内噪声问题.但是,优化车辆结构,使车辆模态避开车内噪声显著频率范围,才能从根本上解决包括司机室噪声过大在内的一系列由于共振引发的车内噪声问题.另外,结构振动声辐射对司机室显著声源具有一定贡献,针对司机室噪声控制,还需要采取一定的减振措施.