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接触几何参数对硬质薄膜断裂和分层失效行为的影响及其解耦分析
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作者 束坤 林飞虎 +6 位作者 汪剑云 吴继强 马欣新 张传伟 古乐 李臻 王黎钦 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期502-513,共12页
本文中采用有限元法分析了球头微米压痕过程中弹塑性钢基体上硬质薄膜主应力和膜基界面应力的分布和演化行为,研究了接触几何参数t/R(膜厚/球头半径)对薄膜断裂和分层的影响和作用规律,并探讨了其解耦测试分析指导准则,为膜基系统聚合... 本文中采用有限元法分析了球头微米压痕过程中弹塑性钢基体上硬质薄膜主应力和膜基界面应力的分布和演化行为,研究了接触几何参数t/R(膜厚/球头半径)对薄膜断裂和分层的影响和作用规律,并探讨了其解耦测试分析指导准则,为膜基系统聚合性能和界面结合性能的表征分析提供了理论指导.研究结果表明:微米压痕过程3个承载阶段薄膜的主要变形状态分别为弹性平滑变形、弯曲变形和拉伸变形.薄膜最大拉伸主应力位置当t/R较大(t/R≥0.08)时,始终位于底部弯曲变形区域;当t/R较小(t/R≤0.01)时,则始终位于表面接触区外缘的拉伸变形区域;当0.02≤t/R≤0.067时,该位置将由底部转移到表面,潜在断裂形式由径向裂纹转变为环形裂纹,转变点的临界压入深度和临界应力数值与t/R之间存在线性对应关系.随着t/R的增大,卸载过程中的最大界面法向应力增加,发生拉伸分层的可能性增加;而随着t/R的增大,界面最大切向应力随之轻微减小,但由于基体的塑性变形,界面切向应力的最大值均接近其剪切屈服强度0.6σ_(ys)(1/√3σ_(ys),σ_(ys)为基体屈服强度).为避免断裂和分层相互影响,评价界面法向结合性能时应选择较大的t/R;评价界面切向结合性能时,考虑到t/R对界面切向应力影响较小,而t/R较大易触发薄膜断裂,应选择较小的t/R. 展开更多
关键词 硬质固体薄膜 接触几何参数 解耦分析 薄膜断裂 界面分层 有限元分析
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高速列车轮轨接触几何参数对轮轨磨耗的影响研究 被引量:15
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作者 杨广雪 赵方伟 +2 位作者 李秋泽 梁云 林国进 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期50-56,共7页
为研究高速列车轮轨接触几何参数对轮轨磨耗的影响,选取修正的Elkins磨耗指数方法计算轮轨间的磨耗指数,采用ANSYS和SIMPACK联合仿真的方法,将轮对、转向架构架和车体逐步进行弹性化处理,建立全弹性的车辆系统动力学模型,基于此模型进... 为研究高速列车轮轨接触几何参数对轮轨磨耗的影响,选取修正的Elkins磨耗指数方法计算轮轨间的磨耗指数,采用ANSYS和SIMPACK联合仿真的方法,将轮对、转向架构架和车体逐步进行弹性化处理,建立全弹性的车辆系统动力学模型,基于此模型进行数值计算,从时域、有效值、最大值3个方面,结合速度因素,分析摩擦系数、轮对内侧距和轨底坡对轮轨磨耗的影响。结果表明,在相同速度下,摩擦系数越小,轮轨磨耗越严重,随着摩擦系数的增大,轮轨磨耗趋于平稳;随着轮对内侧距的增大,磨耗指数整体呈增大趋势,但轮对内侧距对轮轨磨耗的影响较小;当轨底坡的值取为1/40~1/20时,轮轨磨耗较小;在相同轮轨接触几何参数下,列车运行速度的提高加剧了轮轨间的磨耗。 展开更多
关键词 高速列车 全弹性 系统动力学 轮轨接触几何参数 轮轨磨耗
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轨道参数对轮轨滚动接触行为的影响 被引量:8
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作者 王文健 郭俊 刘启跃 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期213-218,226,共7页
计算了不同轨道参数下JM3磨耗型车轮踏面沿60kg/m钢轨轨道滚动接触时轮轨接触几何参数和蠕滑率的变化情况;然后根据确定的轮轨接触几何参数和蠕滑率,利用非Hertz滚动接触理论和数值程序CONTACT分析了不同轨底坡和轨距对轮轨接触斑行为... 计算了不同轨道参数下JM3磨耗型车轮踏面沿60kg/m钢轨轨道滚动接触时轮轨接触几何参数和蠕滑率的变化情况;然后根据确定的轮轨接触几何参数和蠕滑率,利用非Hertz滚动接触理论和数值程序CONTACT分析了不同轨底坡和轨距对轮轨接触斑行为的影响。数值结果表明:使用1/40轨底坡时轮轨滚动接触行为不能达到最佳匹配状态,建议对目前的轮轨型面进行重新优化设计;增加轨距对轮轨接触几何参数和蠕滑率产生较大影响,小半径曲线上在考虑运行安全情况下可适当增加轨距。 展开更多
关键词 轮轨 轨道参数 接触几何参数 蠕滑率 滑动量
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轨道与接触网几何检测融合技术研究 被引量:2
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作者 张翼 杜馨瑜 +5 位作者 王昊 戴鹏 魏世斌 陈仕明 薛宪堂 周威 《铁道建筑》 北大核心 2022年第1期66-69,共4页
为解决现有轨道和接触网几何参数检测系统相对独立、同步误差大的问题,对二者进行融合。改变检测系统硬件架构,统一两系统编码器脉冲及数据接口,提升系统硬件集成度及数据对齐精度;依据QNX系统开发融合系统软件,保证系统实时性及执行效... 为解决现有轨道和接触网几何参数检测系统相对独立、同步误差大的问题,对二者进行融合。改变检测系统硬件架构,统一两系统编码器脉冲及数据接口,提升系统硬件集成度及数据对齐精度;依据QNX系统开发融合系统软件,保证系统实时性及执行效率;制作L形工装,依据特征波形验证数据对齐精度;在实验室模拟车体振动的测试环境,分别采集静态及动态数据进行补偿算法验证。结果表明:融合后系统结构耦合度提高,避免了由定位信息密度低及网络延时原因造成的数据对齐误差;对激光摄像组件的测量数据进行复用,实现了接触网几何参数的补偿计算。经验证,融合系统运行稳定,可用于轨道与接触网几何参数检测数据的综合分析及超限判断。 展开更多
关键词 检测系统 融合 试验研究 轨道几何参数 接触几何参数 QNX系统 数据对齐 补偿算法
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6C系统接触线几何参数检测深化运用研究
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作者 盛良 赵钢 +1 位作者 韩通新 杨志鹏 《中国铁路》 2025年第8期85-92,108,共9页
为持续深化6C系统运用,实现接触网安全风险超前防范,全面提升接触网运维效率,基于需求导向,对接触网运维的核心要务和安全运行的关键基础进行分析,提出聚焦机械状态变化跟踪是6C系统接触线几何参数检测深化运用的总体方向。为进一步明... 为持续深化6C系统运用,实现接触网安全风险超前防范,全面提升接触网运维效率,基于需求导向,对接触网运维的核心要务和安全运行的关键基础进行分析,提出聚焦机械状态变化跟踪是6C系统接触线几何参数检测深化运用的总体方向。为进一步明确深化运用实施路径,系统梳理接触线几何参数的定义、作用及相互关系,丰富了接触线动态几何参数的定义与内涵;对比分析6C系统各相关装置的检测原理、测量精度、检测周期等运用特点,明确各相关装置的优势特点。为最大化发挥各相关装置功能,提出以1C装置为重点,兼顾3C、4C装置的6C系统接触线几何参数深化运用实施路径,并对路径的可行性、科学性进行系统论证。最后,对后续待研究要点进行总结,以期推动深化运用工作扎实落地。 展开更多
关键词 6C系统 接触线几何参数 机械承载 承导张力 补偿效率 安全预警 接触网运维
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