轮轨相互作用下钢轨焊接接头表面裂纹扩展分析 |
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作者姓名: | 邓永果 李伟 温泽峰 金学松 |
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作者单位: | 西南交通大学 牵引动力国家重点实验室 610031 成都 |
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基金项目: | 国家自然科学基金委员会和铁道部高速铁路基础研究联合基金(U1134202);国家科技支撑计划(2009BAG12A01);长江学者和创新团队发展计划;中央高校基本科研业务费专项资金 |
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摘 要: | 为了分析列车通过钢轨焊接接头时产生的轮轨动态冲击力对钢轨焊接接头表面裂纹扩展特性的影响,首先采用车辆-轨道耦合动力学数值模型计算轮轨垂向力,并建立带表面裂纹的轮轨接触有限元模型;然后将轮轨垂向力结果加载到有限元模型中分析其对裂纹扩展特性的影响。结果表明:在轮轨动态相互作用下,钢轨焊接接头处表面斜裂纹的扩展以剪切模式为主导,裂纹应力强度因子 KI 和应力强度因子范围ΔKII 随着列车速度的增大而增大;裂纹长度和裂纹面摩擦系数对应力强度因子范围ΔKII 影响较大,当裂纹长度从3mm 增加到10mm 时,其ΔKII 增大了204.2%,当裂纹面摩擦系数从0.1增加到0.6时,其ΔKII 减小了153.4%。
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关 键 词: | 钢轨焊接接头 裂纹扩展 应力强度因子 车辆-轨道耦合动力学 有限元法 |
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