轨道交通线路全断面车载式动态检测系统研究 被引量：4

1

作者 余祖俊 朱力强 赵洁婷 《北京交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1-5,共5页

为及时掌握轨道交通线路全断面尺寸及发展趋势,提出了融合激光扫描测量和高精度惯性基准测量技术的车载式全断面检测系统方案.详细分析了如何利用车体运动模型和卡尔曼滤波算法建立精确的动态测量基准,对振动误差进行补偿,并借助数学仿... 为及时掌握轨道交通线路全断面尺寸及发展趋势,提出了融合激光扫描测量和高精度惯性基准测量技术的车载式全断面检测系统方案.详细分析了如何利用车体运动模型和卡尔曼滤波算法建立精确的动态测量基准,对振动误差进行补偿,并借助数学仿真讨论了方案的可行性. 展开更多

关键词 轨道交通线路 全断面测量 动态测量 动态测量基准

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北京地铁受流器疲劳可靠性评估及改进研究 被引量：5

2

作者 陈羽 刘志明 《城市轨道交通研究》 北大核心 2013年第7期60-62,66,共4页

北京地铁1号线车辆采用新型受流器,其受流靴在实际运用中出现了过早失效断裂的现象。分析了受流靴断裂的原因,提出了城市轨道交通车辆关键部件疲劳可靠性评估及改进方法并应用于实际结构。基于损伤一致性原则,将实际线路测试的受流靴动... 北京地铁1号线车辆采用新型受流器,其受流靴在实际运用中出现了过早失效断裂的现象。分析了受流靴断裂的原因,提出了城市轨道交通车辆关键部件疲劳可靠性评估及改进方法并应用于实际结构。基于损伤一致性原则,将实际线路测试的受流靴动应力数据变为Ansys能识别的载荷加载到原结构,计算受流靴原结构疲劳寿命,计算结果与实际运用寿命一致。在此基础上,采用优化算法,提出了结构改进方案。新结构方案可解决受流靴因疲劳而提前失效的问题。 展开更多

关键词 地铁车辆 受流器 疲劳可靠性

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轨道车辆焊接接头热点应力计算研究 被引量：4

3

作者 王斌杰 李强 +2 位作者 刘志明 谢基龙 宋晓文 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期28-33,共6页

随着轨道车辆运行速度的提高、车辆载荷的增加及其焊接结构形式的复杂化,车辆的承载状况变得十分复杂。热点应力方法作为一种结构疲劳强度评定方法,其计算结果更接近于焊件实际应力,但尚未在轨道车辆结构疲劳评定中广泛应用。本文以热... 随着轨道车辆运行速度的提高、车辆载荷的增加及其焊接结构形式的复杂化,车辆的承载状况变得十分复杂。热点应力方法作为一种结构疲劳强度评定方法,其计算结果更接近于焊件实际应力,但尚未在轨道车辆结构疲劳评定中广泛应用。本文以热点应力方法为理论基础,分析、比较不同有限元模型与外推公式对热点应力计算结果的影响,计算不同载荷形式下的热点应力集中系数。论文提出热点应力特征量的概念,用于描述焊缝尺寸、母板厚度、角接角度、腹板厚度等焊件细节对热点应力集中系数的影响;计算、比较机车转向架构架焊接减振器座的名义应力和热点应力。 展开更多

关键词 铁道车辆 热点应力 焊接结构 疲劳强度评定 有限元分析

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车轴设计参数对轴毂配合接触压力影响的研究 被引量：14

4

作者 杨广雪 谢基龙 +2 位作者 周素霞 肖楠 谢云叶 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期31-35,共5页

在铁道车辆中,轴毂间配合的接触压力,不仅是研究微动损伤的重要参数,而且也是保证轮轴间扭矩的传递、抵抗轮轴相对运动的重要因素。本文以空心车轴和车轮为研究对象,利用有限元软件ABAQUS,建立轮轴有限元模型,考虑轮轴间过盈配合,在高... 在铁道车辆中,轴毂间配合的接触压力,不仅是研究微动损伤的重要参数,而且也是保证轮轴间扭矩的传递、抵抗轮轴相对运动的重要因素。本文以空心车轴和车轮为研究对象,利用有限元软件ABAQUS,建立轮轴有限元模型,考虑轮轴间过盈配合,在高应力梯度区细化网格,详细研究空心车轴轮座区的设计参数对接触压力的影响。这些参数包括过盈量、过渡圆弧半径、轮毂悬伸量、轮座与轴身直径比和空心度,以及使用条件下的摩擦系数、轮轴温度和轮对旋转速度。结果表明,过盈量对轴毂配合接触压力的影响较大,应慎重选择;过渡圆弧半径和轮毂悬伸量显著影响轴毂接触边缘的接触压力;其他设计参数对轴毂间接触应力的影响较小。 展开更多

关键词 轮轴 接触 压力 过盈量 设计参数

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盘形制动有限元模拟计算方法研究 被引量：9

5

作者 杨智勇 韩建民 +2 位作者 李卫京 陈跃 王金华 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期114-118,共5页

建立3种制动盘制动过程有限元计算模型,即:部分盘间接耦合模型、整盘间接耦合模型、弹塑性热-机耦合模型,并以1∶1制动试验结果和红外线温度成像系统测试的温度为依据,分析不同模型计算结果的准确性和适用性。在部分盘间接耦合模型的基... 建立3种制动盘制动过程有限元计算模型,即:部分盘间接耦合模型、整盘间接耦合模型、弹塑性热-机耦合模型,并以1∶1制动试验结果和红外线温度成像系统测试的温度为依据,分析不同模型计算结果的准确性和适用性。在部分盘间接耦合模型的基础上,通过改变热流加载方法提出整盘热流移动加载间接耦合模型,该模型可用于模拟计算制动盘的整体温度场和应力场。在接触直接耦合法的基础上,考虑材料的塑性影响,建立弹塑性热-机耦合模型,该模型可用于模拟制动盘摩擦面的局部热损伤。 展开更多

关键词 制动盘 间接耦合 热-机耦合 温度场 热应力

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铝合金和锻钢制动盘摩擦面热损伤研究 被引量：6

6

作者 杨智勇 韩建民 +2 位作者 李卫京 陈跃 王金华 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期43-46,共4页

热斑和热裂纹是钢铁制动盘摩擦面在服役过程中普遍存在的热损伤现象。本文采用热-机耦合模拟计算和理论分析相结合的方法,对铝合金和锻钢制动盘的摩擦面热损伤进行比较,研究材料性能对摩擦面热损伤的影响。研究表明,在相同的制动条件下... 热斑和热裂纹是钢铁制动盘摩擦面在服役过程中普遍存在的热损伤现象。本文采用热-机耦合模拟计算和理论分析相结合的方法,对铝合金和锻钢制动盘的摩擦面热损伤进行比较,研究材料性能对摩擦面热损伤的影响。研究表明,在相同的制动条件下,铝合金制动盘的摩擦面热损伤明显比锻钢制动盘轻,铝合金低的弹性模量和良好的导热性能使铝合金制动盘摩擦面无热裂纹、少热斑甚至无热斑。 展开更多

关键词 制动盘 热损伤 热斑 热裂纹 热-机耦合

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北京地铁10号线制动热响应分析与评估 被引量：8

7

作者 杨智勇 韩建民 +1 位作者 李志强 李卫京 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期159-163,共5页

针对城轨列车转向架基础制动方式,对踏面制动热流密度进行推导,建立了车轮制动过程瞬态温度场和应力场三维有限元模型,重点分析了城轨列车在两次紧急制动和全程往返制动两种极端情况下,车轮踏面温度和热应力变化规律.车轮踏面所受的应... 针对城轨列车转向架基础制动方式,对踏面制动热流密度进行推导,建立了车轮制动过程瞬态温度场和应力场三维有限元模型,重点分析了城轨列车在两次紧急制动和全程往返制动两种极端情况下,车轮踏面温度和热应力变化规律.车轮踏面所受的应力是垂直载荷、横向载荷和热应力综合作用的结果,适用于Hertz接触理论,机械载荷对车轮踏面的作用效果采用Hertz接触应力来衡量,根据温度和热应力模拟结果,评估了城轨列车车轮的服役安全性,为发展城轨列车的制动方式和制动技术提供了比较可信的理论分析方法. 展开更多

关键词 踏面制动 有限元 热应力 热响应 Hertz应力

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空心车轴不同形状比裂纹应力强度因子的仿真研究 被引量：5

8

作者 周素霞 谢基龙 郑红霞 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期114-118,共5页

空心车轴在运用中可能会出现意外损伤而诱发表面裂纹。应力强度因子是预测裂纹扩展情况的重要参数。本文分析了空心车轴的运用载荷,根据所测载荷谱,采取有限元方法计算车轴横截面的应力分布情况。采用四分之一20节点等参退化奇异单元模... 空心车轴在运用中可能会出现意外损伤而诱发表面裂纹。应力强度因子是预测裂纹扩展情况的重要参数。本文分析了空心车轴的运用载荷,根据所测载荷谱,采取有限元方法计算车轴横截面的应力分布情况。采用四分之一20节点等参退化奇异单元模拟裂纹前缘的应力奇异性,建立空心车轴表面裂纹扩展的有限元模型,并对裂纹前缘进行离散,实现正交扩展,得到不同步扩展的裂纹前缘。在此基础上对裂纹前缘不同位置的应力强度因子进行计算分析,得出不同初始形状裂纹前缘扩展中的应力强度因子分布规律。计算结果表明,具有不同初始形状的裂纹,随着裂纹的扩展,裂纹形状将趋于某一形状比范围内。与解析方法计算的结果比较,二者基本吻合。 展开更多

关键词 空心车轴 表面裂纹 应力强度因子 有限元

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基于子结构法的重载凹底平车底架的固有动态特征分析 被引量：3

9

作者 周素霞 谢云叶 +1 位作者 谢基龙 张俊清 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期28-32,共5页

基于有限元分析,本文研究重载凹底平车底架弹性体的振动模态以及模态阶数的选取对车辆系统动态响应的影响。通过引入超单元,建立弹性体在模态坐标上的动力学方程,经过坐标变换得到物理坐标系上的方程;建立凹底架的有限元分析模型,计算... 基于有限元分析,本文研究重载凹底平车底架弹性体的振动模态以及模态阶数的选取对车辆系统动态响应的影响。通过引入超单元,建立弹性体在模态坐标上的动力学方程,经过坐标变换得到物理坐标系上的方程;建立凹底架的有限元分析模型,计算分析其固有动态特征;同时,采用子结构法缩减处理凹底架有限元模型,建立有动态特征的凹底架弹性体模型,使描述凹底架的自由度总数减少,同时也保证计算的精度。对凹底架子结构超单元模型,计算分析振动模态,并与其有限元模型的模态结果进行比较。结果表明:子结构法的计算精度高,能满足车辆系统结构振动响应分析的要求。通过计算凹底架模态阶数对车辆系统动态响应的影响,得出选取凹底架的前8阶模态是合适的,有足够高的计算精度。 展开更多

关键词 子结构法 重载 多体系统动力学 有限元

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颗粒增强铝基复合材料微观损伤仿真及实验研究 被引量：2

10

作者 杨智勇 韩建民 +2 位作者 李卫京 陈跃 王金华 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期39-44,共6页

SiCp/A356复合材料的宏观力学行为与其微观损伤机理密切相关。随着温度的升高,材料力学性能明显下降,SiCp/A356复合材料表现出的微观损伤机理不同。本文建立了球形SiC颗粒与铝基体组成的复合材料单元体计算模型,采用该模型对复合材料的... SiCp/A356复合材料的宏观力学行为与其微观损伤机理密切相关。随着温度的升高,材料力学性能明显下降,SiCp/A356复合材料表现出的微观损伤机理不同。本文建立了球形SiC颗粒与铝基体组成的复合材料单元体计算模型,采用该模型对复合材料的微观损伤机理进行了仿真研究,分析得到的复合材料微观损伤机理与实验观测结果相吻合。在常温下复合材料的裂纹萌生以基体撕裂和颗粒断裂为主;高温下其裂纹萌生机制以颗粒脱离和基体撕裂为主。 展开更多

关键词 颗粒增强铝基复合材料 微观损伤 裂纹萌生 仿真

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铁路高架结构线路噪声预测 被引量：8

11

作者 宋雷鸣 孙守光 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期42-45,共4页

列车在高架铁路运行时辐射的噪声与路基线路存在较大差异,特别是当线路采用了声屏障后,高架结构辐射的噪声对沿线环境的影响将显现.文中应用动力学基本理论建立了车-桥线路的耦合模型,获得了列车运行时轮轨之间的作用力,将其作为高架结... 列车在高架铁路运行时辐射的噪声与路基线路存在较大差异,特别是当线路采用了声屏障后,高架结构辐射的噪声对沿线环境的影响将显现.文中应用动力学基本理论建立了车-桥线路的耦合模型,获得了列车运行时轮轨之间的作用力,将其作为高架结构的统计能量分析的输入,研究了高架结构振动与声辐射,并应用高架结构的振动测试,进行了模型验证.应用该模型研究了200km/h速度下列车运行引起的高架结构噪声辐射,分析了轨道垫板的刚度变化对高架结构声辐射的影响,得出了优化轨道垫板的刚度可以提高高架结构声屏障的总体降噪效果的结论. 展开更多

关键词 铁路 高架结构 噪声 统计能量分析

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动车组司机室人机几何适配性设计规范应用研究 被引量：7

12

作者 郭北苑 方卫宁 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期10-14,共5页

从人机工程学角度出发,针对驾驶座椅选择、驾驶空间设计与驾驶视野校核等方面的几何适配性问题展开讨论,明确了CRH系列动车组司机室人机几何适配性设计所遵循的标准.得到的结论可用于CRH动车组司机室几何适配性设计中,为贯彻UIC 651的... 从人机工程学角度出发,针对驾驶座椅选择、驾驶空间设计与驾驶视野校核等方面的几何适配性问题展开讨论,明确了CRH系列动车组司机室人机几何适配性设计所遵循的标准.得到的结论可用于CRH动车组司机室几何适配性设计中,为贯彻UIC 651的相关规范提供方法保障. 展开更多

关键词 人机工程 几何适配性设计 司机室 动车组

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空心车轴不同深度表面裂纹应力强度因子研究 被引量：2

13

作者 周素霞 张俊清 谢基龙 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期704-710,共7页

分析了空心车轴的旋转弯曲载荷的特点,建立了空心轴表面周向半椭圆裂纹的模型,给出了半椭圆裂纹的构形参数定义,即形状比、深度比和裂纹前缘相对位置。采用四分之一20节点等参退化奇异单元,通过有限元计算,模拟裂纹前沿的应力奇异性。... 分析了空心车轴的旋转弯曲载荷的特点,建立了空心轴表面周向半椭圆裂纹的模型,给出了半椭圆裂纹的构形参数定义,即形状比、深度比和裂纹前缘相对位置。采用四分之一20节点等参退化奇异单元,通过有限元计算,模拟裂纹前沿的应力奇异性。在此基础上,计算了裂纹前缘表面点和中心点的应力强度因子随着裂纹扩展深度和旋转角度的变化。计算结果表明,对于给定的裂纹构形,在车轴的一个载荷循环中,裂纹前缘同一相对位置的应力强度因子是不断变化的,不同位置的应力强度因子在达到最大值的角度也是不同的,这就导致了裂纹前缘表面点在一些角度下的扩展是不对称的。这些结果为进一步研究空心轴表面裂纹的扩展路径和寿命提供了参考。 展开更多

关键词 空心车轴 表面裂纹 应力强度因子 有限元

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轮轨多点接触计算方法研究 被引量：13

14

作者 任尊松 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期25-30,共6页

在迹线法基础上进行轮轨接触几何关系计算,结合插值法获得轮轨间距离函数,对其求解一阶和二阶导数,根据该导数的极值点性质以及轮轨间弹性压缩量,导出轮轨多点接触计算与判定方法。以LMA型踏面与CHN60钢轨配合为实例,将新轮、新轨的接... 在迹线法基础上进行轮轨接触几何关系计算,结合插值法获得轮轨间距离函数,对其求解一阶和二阶导数,根据该导数的极值点性质以及轮轨间弹性压缩量,导出轮轨多点接触计算与判定方法。以LMA型踏面与CHN60钢轨配合为实例,将新轮、新轨的接触情况与磨耗后的轮轨接触相对比,验证多点接触计算方法的可行性和有效性。研究结果表明:车轮踏面外形磨耗后,轮轨间易发生两点接触。 展开更多

关键词 轮轨多点接触 计算方法 插值距离函数 LMA踏面 磨耗后车轮踏面

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实时测温技术在调质热处理中的应用 被引量：1

15

作者 李卫京 张高洁 +1 位作者 杨智勇 韩建民 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期119-122,共4页

热处理工艺参数对金属部件的组织和力学性能有显著的影响,以盘形工件淬火热处理为例,采用实时测温技术准确监控淬火热处理过程中工件的加热和冷却的温度-时间历程,并结合随炉试样的组织和力学性能,科学制定出热处理工艺规范,控制热处理... 热处理工艺参数对金属部件的组织和力学性能有显著的影响,以盘形工件淬火热处理为例,采用实时测温技术准确监控淬火热处理过程中工件的加热和冷却的温度-时间历程,并结合随炉试样的组织和力学性能,科学制定出热处理工艺规范,控制热处理工艺过程,稳定热处理质量,使工件性能满足了使用要求. 展开更多

关键词 淬火热处理 实时测温技术 热处理曲线

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非惯性坐标在列车纵向力分析中的运用 被引量：1

16

作者 丁莉芬 谢基龙 Ahmed A.SHABANA 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期13-18,共6页

考虑车体与钩缓系统位移而造成的钩缓系统各部件间几何非线性特点,本文提出一种新的非线性列车车钩缓冲系统模型。忽略钩缓系统各部件惯性,将系统坐标分成惯性坐标和非惯性坐标:惯性坐标描述有惯性力作用其上的车体运动,与惯性力无关的... 考虑车体与钩缓系统位移而造成的钩缓系统各部件间几何非线性特点,本文提出一种新的非线性列车车钩缓冲系统模型。忽略钩缓系统各部件惯性,将系统坐标分成惯性坐标和非惯性坐标:惯性坐标描述有惯性力作用其上的车体运动,与惯性力无关的非惯性坐标描述钩缓系统各部件的运动。在不增加状态方程数量、系统惯性坐标数量和约束方程数量的前提下,建立一个较为详细的钩缓系统模型,以体现系统各部件的运动自由度。本模型可在车体任意三维运动时捕捉钩缓系统各部位的运动自由度,而既有的简化钩缓系统模型则未能体现这一点。该方法还可避免由于过小质量的引入而带来系统微分方程组的刚性问题。最后,本文给出一个简化的列车模型算例来展示所述方法的运用。 展开更多

关键词 纵向动力学 非惯性坐标 车钩力 车钩几何非线性 多体系统

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铝/铝-镁合金层合板疲劳性能研究

17

作者 张丽君 谢基龙 《铁道机车车辆》 2014年第5期35-38,共4页

为同时满足承载和防腐蚀两个要求,铁路浓硝酸罐车罐体选用铝/铝镁合金层合板复合材料,纯铝为其内胆材料,铝镁合金为承载材料。现对上述层合板材料试样进行疲劳性能试验以及弹塑性分析,发现随着外载的增加,由于层合板两种材料变形不协调... 为同时满足承载和防腐蚀两个要求,铁路浓硝酸罐车罐体选用铝/铝镁合金层合板复合材料,纯铝为其内胆材料,铝镁合金为承载材料。现对上述层合板材料试样进行疲劳性能试验以及弹塑性分析,发现随着外载的增加,由于层合板两种材料变形不协调,界面产生应力集中从而造成界面开裂,裂纹向纯铝层扩展,纯铝层断裂,最终导致层合板断裂。据此,建立了层合板材料的名义应力—寿命曲线和局部应变—寿命曲线,为浓硝酸罐车罐体的疲劳设计提供重要依据。 展开更多

关键词 铝/铝镁合金层合板复合材料 疲劳试验 应力—寿命曲线 弹塑性

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地铁线路弯道与道岔路况识别方法研究

18

作者 于洪传 任尊松 《机车车辆工艺》 2018年第2期38-40,共3页

文章分析了弯道信号及道岔信号的时、频域特征,并以此提出了利用、来识别地铁线路中弯道与道岔的方法。研究表明:陀螺仪信号对弯道路况响应明显,通过小波包去噪后能够很好的识别弯道;车辆经过道岔,垂向加速度信号幅值短时间内急剧增大,... 文章分析了弯道信号及道岔信号的时、频域特征,并以此提出了利用、来识别地铁线路中弯道与道岔的方法。研究表明:陀螺仪信号对弯道路况响应明显,通过小波包去噪后能够很好的识别弯道;车辆经过道岔,垂向加速度信号幅值短时间内急剧增大,且频谱特性发生变化,通过经验模式分解(EMD)提取信号特征值,再利用支持向量机(SVM)可以有效地识别道岔。 展开更多

关键词 地铁路况识别 弯道与道岔 小波包去噪 经验模式分解 支持向量机

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CRH2动车转向架构架疲劳强度分析 被引量：53

19

作者 王文静 刘志明 +1 位作者 李强 缪龙秀 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期5-9,共5页

针对CRH2动车组动车转向架焊接构架,从模拟计算和线路实测两方面得到构架上关键部位的等效应力,并依据JIS E 4207规范进行了静强度和疲劳强度评估.两种分析结果的比较表明,各关键点的实测等效应力均小于计算值,这为正确使用规范以及制... 针对CRH2动车组动车转向架焊接构架,从模拟计算和线路实测两方面得到构架上关键部位的等效应力,并依据JIS E 4207规范进行了静强度和疲劳强度评估.两种分析结果的比较表明,各关键点的实测等效应力均小于计算值,这为正确使用规范以及制定符合我国线路条件的设计规范提供了依据. 展开更多

关键词 疲劳 动车组CRH2 构架 有限元

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缺口对车轴钢疲劳性能的影响 被引量：13

20

作者 张俊清 周素霞 谢基龙 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期132-135,共4页

采用钼丝进行线切割,制作了车轴钢表面缺口试样,运用有限元方法,计算了不同缺口的理论应力集中系数,通过旋转弯曲试验得到光滑试样和缺口试样的疲劳寿命(S-N)曲线,研究了不同缺口应力集中系数下车轴钢的参数变化规律.结果表明,缺口对材... 采用钼丝进行线切割,制作了车轴钢表面缺口试样,运用有限元方法,计算了不同缺口的理论应力集中系数,通过旋转弯曲试验得到光滑试样和缺口试样的疲劳寿命(S-N)曲线,研究了不同缺口应力集中系数下车轴钢的参数变化规律.结果表明,缺口对材料疲劳寿命的影响,不仅仅表现在其S-N曲线相对于光滑试样S-N曲线整体下降,而且不同缺口S-N曲线左段的直线部分斜率也是不同的. 展开更多

关键词 车轴钢 表面缺口 理论应力集中系数 S-N曲线

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