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基于裂纹损伤楔形体积/截面积的滚动接触疲劳损伤量化评价方法研究
1
作者
谢瑜龙
王文健
+3 位作者
丁昊昊
张沭玥
郭俊
刘启跃
《摩擦学学报(中英文)》
北大核心
2025年第9期1354-1365,共12页
针对滚动接触疲劳所产生的不同形态疲劳裂纹,通过合理的评价方法对疲劳裂纹损伤进行量化评价,能够有效地评判滚动接触疲劳裂纹的损伤量,为滚动体损耗件的维护提供理论指导.本文中以轮轨滚动接触疲劳裂纹损伤为特例,提出了不同轮轨材料...
针对滚动接触疲劳所产生的不同形态疲劳裂纹,通过合理的评价方法对疲劳裂纹损伤进行量化评价,能够有效地评判滚动接触疲劳裂纹的损伤量,为滚动体损耗件的维护提供理论指导.本文中以轮轨滚动接触疲劳裂纹损伤为特例,提出了不同轮轨材料滚动接触疲劳损伤客观评价的裂纹最小尺寸界限确定方法,并根据轮轨滚动接触疲劳裂纹损伤特性建立了滚动接触疲劳裂纹损伤量的量化评价方法.首先,根据不同轮轨材料微观组织晶粒尺寸,建立了轮轨材料滚动接触疲劳损伤客观评价的裂纹最小长度确定方法;其次,基于轮轨滚动接触疲劳损伤的楔形体积/截面积进一步构建了疲劳裂纹损伤量的量化评价方法;最后,根据以工程应用为导向的安定图中棘轮效应发生的接触参数,开展不同接触条件下的轮轨滚动接触疲劳模拟试验,依据客观评价滚动接触疲劳损伤的裂纹最小长度标准,通过常用滚动接触疲劳损伤量化评价指标对钢轨材料疲劳裂纹进行统计分析.同时,通过新建立的量化评价方法对统计分析的疲劳裂纹损伤进行量化评价,并对比分析了其他量化评价方法对疲劳裂纹损伤的评价效果,最后对不同评价结果进行了对比分析.结果表明:从材料微观组织晶粒尺度来判断客观评价滚动接触疲劳损伤的裂纹最小尺寸界限,能够合理的确定不同材料滚动接触疲劳损伤客观评价的裂纹尺寸.基于裂纹损伤的楔形体积/截面积的疲劳裂纹损伤量化评价方法,相比通过裂纹的单个评价指标和目前其他量化评价方法对疲劳裂纹损伤量的量化评价,评价结果是一致的.并且,本文中所建立的滚动接触疲劳裂纹损伤量化评价方法和其物理意义更加全面合理,此方法对不同滚动体的滚动接触疲劳裂纹损伤的量化评价均适用.
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关键词
滚动接触疲劳
量化评价方法
安定图
裂纹最小长度
楔形体积/截面积
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职称材料
题名
基于裂纹损伤楔形体积/截面积的滚动接触疲劳损伤量化评价方法研究
1
作者
谢瑜龙
王文健
丁昊昊
张沭玥
郭俊
刘启跃
机构
西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室摩擦学研究所
出处
《摩擦学学报(中英文)》
北大核心
2025年第9期1354-1365,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2023YFB4603403)
国家自然科学基金项目(52202510)
+1 种基金
中央在川高校院所“聚源兴川”项目(2023ZHJY0018)
中央高校基本科研业务费专项资金(2682024CG007)资助.
文摘
针对滚动接触疲劳所产生的不同形态疲劳裂纹,通过合理的评价方法对疲劳裂纹损伤进行量化评价,能够有效地评判滚动接触疲劳裂纹的损伤量,为滚动体损耗件的维护提供理论指导.本文中以轮轨滚动接触疲劳裂纹损伤为特例,提出了不同轮轨材料滚动接触疲劳损伤客观评价的裂纹最小尺寸界限确定方法,并根据轮轨滚动接触疲劳裂纹损伤特性建立了滚动接触疲劳裂纹损伤量的量化评价方法.首先,根据不同轮轨材料微观组织晶粒尺寸,建立了轮轨材料滚动接触疲劳损伤客观评价的裂纹最小长度确定方法;其次,基于轮轨滚动接触疲劳损伤的楔形体积/截面积进一步构建了疲劳裂纹损伤量的量化评价方法;最后,根据以工程应用为导向的安定图中棘轮效应发生的接触参数,开展不同接触条件下的轮轨滚动接触疲劳模拟试验,依据客观评价滚动接触疲劳损伤的裂纹最小长度标准,通过常用滚动接触疲劳损伤量化评价指标对钢轨材料疲劳裂纹进行统计分析.同时,通过新建立的量化评价方法对统计分析的疲劳裂纹损伤进行量化评价,并对比分析了其他量化评价方法对疲劳裂纹损伤的评价效果,最后对不同评价结果进行了对比分析.结果表明:从材料微观组织晶粒尺度来判断客观评价滚动接触疲劳损伤的裂纹最小尺寸界限,能够合理的确定不同材料滚动接触疲劳损伤客观评价的裂纹尺寸.基于裂纹损伤的楔形体积/截面积的疲劳裂纹损伤量化评价方法,相比通过裂纹的单个评价指标和目前其他量化评价方法对疲劳裂纹损伤量的量化评价,评价结果是一致的.并且,本文中所建立的滚动接触疲劳裂纹损伤量化评价方法和其物理意义更加全面合理,此方法对不同滚动体的滚动接触疲劳裂纹损伤的量化评价均适用.
关键词
滚动接触疲劳
量化评价方法
安定图
裂纹最小长度
楔形体积/截面积
Keywords
rolling contact fatigue
quantitative evaluation method
shakedown map
minimum crack size
wedge volume or cross-sectional area of crack damage
分类号
TH117.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
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1
基于裂纹损伤楔形体积/截面积的滚动接触疲劳损伤量化评价方法研究
谢瑜龙
王文健
丁昊昊
张沭玥
郭俊
刘启跃
《摩擦学学报(中英文)》
北大核心
2025
0
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