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多夹杂物对重载铁路钢轨疲劳寿命的影响
1
作者
彭启钰
张骞
+2 位作者
石彤
刘衍璋
李文斌
《机械设计》
CSCD
北大核心
2024年第3期27-34,共8页
非金属夹杂物容易引起钢轨疲劳损伤,为了探究非金属夹杂物特征参数对重载钢轨疲劳性能的影响规律,文中采用ABAQUS有限元软件建立重载钢轨分析模型,对外载荷作用下含夹杂物钢轨的应力状态进行仿真计算,通过FE-SAFE疲劳仿真软件对含多夹...
非金属夹杂物容易引起钢轨疲劳损伤,为了探究非金属夹杂物特征参数对重载钢轨疲劳性能的影响规律,文中采用ABAQUS有限元软件建立重载钢轨分析模型,对外载荷作用下含夹杂物钢轨的应力状态进行仿真计算,通过FE-SAFE疲劳仿真软件对含多夹杂物钢轨进行疲劳寿命预测。结果表明:相比于软质塑性MnS夹杂物,硬质脆性Al2O3夹杂物对钢轨最大应力的影响更大;夹杂物位于钢轨的高应力区时,在外部载荷作用下,曲线段钢轨的最大应力大于直线段钢轨的最大应力;相邻夹杂物相距临界距离时,多夹杂物水平分布时比其垂向分布时对钢轨应力的影响更大,且随着相邻夹杂物距离变小,钢轨基体的最大应力变小;相邻多夹杂物会使钢轨疲劳寿命骤减,含4个相邻夹杂物的钢轨比含2个夹杂物钢轨的疲劳寿命短。
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关键词
钢轨夹杂物
夹杂物材料
曲线段钢轨
疲劳寿命
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职称材料
重载铁路断轨应急装置结构分析与优化
被引量：
1
2
作者
李文斌
彭启钰
+2 位作者
刘衍璋
徐风远
张骞
《机械设计》
CSCD
北大核心
2024年第3期35-41,共7页
重载铁路钢轨发生断裂事故时,可采用应急装置夹紧断轨来保证短时间内铁路的安全运输,为使救援工作更便捷,在原有设计基础上进行优化。文中以大秦线重载铁路钢轨为研究对象,用ABAQUS软件建立有限元模型,分析影响应急装置安全性的因素,确...
重载铁路钢轨发生断裂事故时,可采用应急装置夹紧断轨来保证短时间内铁路的安全运输,为使救援工作更便捷,在原有设计基础上进行优化。文中以大秦线重载铁路钢轨为研究对象,用ABAQUS软件建立有限元模型,分析影响应急装置安全性的因素,确定装置工作的最不利工况,从而进行方案优化并分析验证。结果表明:应急夹板与螺栓的应力随着荷载作用点逐渐远离断轨位置,呈三次多项式非线性减小;应急夹板与螺栓的应力和位移随温度的变化而变化;在低温-40℃至高温50℃范围内,通过改变螺栓大小和夹板材质,在满足强度要求的前提下,确定优化组合及其安全工作的环境温度范围。
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关键词
断轨
应急夹板
优化
垂向力
横向力
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职称材料
重载铁路用钢轨夹杂物临界尺寸研究
3
作者
石彤
彭启钰
+3 位作者
刘丰收
陈朝阳
俞喆
张骞
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期57-66,共10页
列车轴重的提高,对钢轨的纯净度提出了更高要求。为了探讨夹杂物对钢轨使用寿命的影响规律,建立钢轨有限元模型,分析夹杂物形状、深度及尺寸对钢轨应力的影响;通过FE-SAFE疲劳仿真软件,分析夹杂物对钢轨疲劳寿命的影响,计算夹杂物引起...
列车轴重的提高,对钢轨的纯净度提出了更高要求。为了探讨夹杂物对钢轨使用寿命的影响规律,建立钢轨有限元模型,分析夹杂物形状、深度及尺寸对钢轨应力的影响;通过FE-SAFE疲劳仿真软件,分析夹杂物对钢轨疲劳寿命的影响,计算夹杂物引起钢轨疲劳损伤的“半径-长度”曲线。结果表明:夹杂物棱角越小,越易引起钢轨局部应力集中;夹杂物与钢轨踏面之间距离越大,钢轨最大应力越小;夹杂物受载面积越大,对钢轨应力的影响越明显,夹杂物内切圆半径对钢轨应力状态的影响更大;25 t轴重下,钢轨疲劳寿命与夹杂物内切圆半径的3次方成反比,与夹杂物长度的2次方成反比,夹杂物内切圆半径相比长度对钢轨疲劳寿命的影响更大;钢轨踏面下5 mm深度处Al2O3夹杂物的“半径-长度”临界尺寸组合分别为“20μm-1 620μm”“60μm-395μm”及“100μm-207μm”,在钢轨检验中应关注超尺寸的大型夹杂物。
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关键词
钢轨夹杂物
尺寸因素
疲劳寿命
临界尺寸
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职称材料
题名
多夹杂物对重载铁路钢轨疲劳寿命的影响
1
作者
彭启钰
张骞
石彤
刘衍璋
李文斌
机构
青岛大学机电工程学院
中车青岛四方机车车辆股份有限公司高速列车系统集成国家工程实验室
中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所
出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2024年第3期27-34,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFB2601000)
山东省自然科学基金资助项目(ZR2019PEE011)
中国铁道科学研究院集团有限公司科技研究开发计划项目(2020YJ068)。
文摘
非金属夹杂物容易引起钢轨疲劳损伤,为了探究非金属夹杂物特征参数对重载钢轨疲劳性能的影响规律,文中采用ABAQUS有限元软件建立重载钢轨分析模型,对外载荷作用下含夹杂物钢轨的应力状态进行仿真计算,通过FE-SAFE疲劳仿真软件对含多夹杂物钢轨进行疲劳寿命预测。结果表明:相比于软质塑性MnS夹杂物,硬质脆性Al2O3夹杂物对钢轨最大应力的影响更大;夹杂物位于钢轨的高应力区时,在外部载荷作用下,曲线段钢轨的最大应力大于直线段钢轨的最大应力;相邻夹杂物相距临界距离时,多夹杂物水平分布时比其垂向分布时对钢轨应力的影响更大,且随着相邻夹杂物距离变小,钢轨基体的最大应力变小;相邻多夹杂物会使钢轨疲劳寿命骤减,含4个相邻夹杂物的钢轨比含2个夹杂物钢轨的疲劳寿命短。
关键词
钢轨夹杂物
夹杂物材料
曲线段钢轨
疲劳寿命
Keywords
rail inclusions
inclusions material
curve-section rail
fatigue life
分类号
TH123 [机械工程—机械设计及理论]
U213.4 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
重载铁路断轨应急装置结构分析与优化
被引量：
1
2
作者
李文斌
彭启钰
刘衍璋
徐风远
张骞
机构
青岛大学机电工程学院
中车青岛四方机车车辆股份有限公司高速列车系统集成国家工程实验室
出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2024年第3期35-41,共7页
基金
山东省自然科学基金资助项目(ZR2019PEE011)。
文摘
重载铁路钢轨发生断裂事故时,可采用应急装置夹紧断轨来保证短时间内铁路的安全运输,为使救援工作更便捷,在原有设计基础上进行优化。文中以大秦线重载铁路钢轨为研究对象,用ABAQUS软件建立有限元模型,分析影响应急装置安全性的因素,确定装置工作的最不利工况,从而进行方案优化并分析验证。结果表明:应急夹板与螺栓的应力随着荷载作用点逐渐远离断轨位置,呈三次多项式非线性减小;应急夹板与螺栓的应力和位移随温度的变化而变化;在低温-40℃至高温50℃范围内,通过改变螺栓大小和夹板材质,在满足强度要求的前提下,确定优化组合及其安全工作的环境温度范围。
关键词
断轨
应急夹板
优化
垂向力
横向力
Keywords
rail breaking
emergency splint
optimization
vertical force
transverse force
分类号
U216.4 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
重载铁路用钢轨夹杂物临界尺寸研究
3
作者
石彤
彭启钰
刘丰收
陈朝阳
俞喆
张骞
机构
中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所
青岛大学机电工程学院
中车青岛四方机车车辆股份有限公司高速列车系统集成国家工程实验室
出处
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期57-66,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFB2601000)
山东省自然科学基金资助项目(ZR2019PEE011)
+1 种基金
中国铁道科学研究院集团有限公司院基金课题(2020YJ068)
中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所基金课题(2020SJ03)。
文摘
列车轴重的提高,对钢轨的纯净度提出了更高要求。为了探讨夹杂物对钢轨使用寿命的影响规律,建立钢轨有限元模型,分析夹杂物形状、深度及尺寸对钢轨应力的影响;通过FE-SAFE疲劳仿真软件,分析夹杂物对钢轨疲劳寿命的影响,计算夹杂物引起钢轨疲劳损伤的“半径-长度”曲线。结果表明:夹杂物棱角越小,越易引起钢轨局部应力集中;夹杂物与钢轨踏面之间距离越大,钢轨最大应力越小;夹杂物受载面积越大,对钢轨应力的影响越明显,夹杂物内切圆半径对钢轨应力状态的影响更大;25 t轴重下,钢轨疲劳寿命与夹杂物内切圆半径的3次方成反比,与夹杂物长度的2次方成反比,夹杂物内切圆半径相比长度对钢轨疲劳寿命的影响更大;钢轨踏面下5 mm深度处Al2O3夹杂物的“半径-长度”临界尺寸组合分别为“20μm-1 620μm”“60μm-395μm”及“100μm-207μm”,在钢轨检验中应关注超尺寸的大型夹杂物。
关键词
钢轨夹杂物
尺寸因素
疲劳寿命
临界尺寸
Keywords
Rail inclusions
Factor regarding size
Fatigue life
Critical Size
分类号
U211.5 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多夹杂物对重载铁路钢轨疲劳寿命的影响
彭启钰
张骞
石彤
刘衍璋
李文斌
《机械设计》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
重载铁路断轨应急装置结构分析与优化
李文斌
彭启钰
刘衍璋
徐风远
张骞
《机械设计》
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
重载铁路用钢轨夹杂物临界尺寸研究
石彤
彭启钰
刘丰收
陈朝阳
俞喆
张骞
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
已选文献
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