基于损伤容限的动车组车轴实测载荷谱等效应力评价

对高速列车进行线路实测,获得既有线和京津城际铁路上的时域载荷,通过雨流计数法车轴的弯曲应力谱子样。通过对车轴存在缺陷时的等效应力研究表明,对于同样的运行条件和应力谱,车轴表面是否存在缺陷时的等效应力不同。在不同的列车速度下,负载时车轴表面的动应力都大于空载情况。而在同样的线路条件下,速度对等效应力的影响不大。等效应力幅在不同的线路差别稍大,既有线等效应力幅比京津城际铁路上的值要高。计算得到车轴表面不同缺陷对应的S-N曲线参数和相应的疲劳极限,结果表明,光滑车轴的等效应力比车轴材料的疲劳极限低很多。当车轴表面有缺陷时,其等效应力大于等于疲劳极限。因此,有必要考虑外部运行环境和车轴表面状况,从而对车轴进行损伤容限设计。     

考虑轮轴、盘轴过盈装配的车轴应力分析

列车车轴的强度直接关系着列车的安全、舒适和稳定,因此,准确分析车轴的应力及强度显得十分重要。针对我国尚未制订高速列车车轴强度设计方法的现状,遵循日本JIS-E-4501规范标准中的加载方式,采用有限元软件Abaqus的非线性功能完成CRH2动车组非动力车轴的有限元分析,重点考虑了轮轴、盘轴的过盈配合量对车轴应力分布及静强度的影响。分析结果表明:轮轴、盘轴过盈量相同,过盈量取值不大于0.30 mm时,车轴强度满足静强度要求;过盈量越大,各截面的von Mises应力越大;在轮轴、盘轴配合处的两端,存在较大的应力集中,过盈量越大,应力集中情况越明显,对车轴静强度的影响越大;轮轴、盘轴过盈量取值不同时,在过盈配合处的两端von Mises应力相互之间几乎没有影响。     

考虑轮轴、盘轴过盈装配的车轴应力分析

列车车轴的强度直接关系着列车的安全、舒适和稳定,因此,准确分析车轴的应力及强度显得十分重要。针对我国尚未制订高速列车车轴强度设计方法的现状,遵循日本JIS-E-4501规范标准中的加载方式,采用有限元软件Abaqus的非线性功能完成CRH2动车组非动力车轴的有限元分析,重点考虑了轮轴、盘轴的过盈配合量对车轴应力分布及静强度的影响。分析结果表明:轮轴、盘轴过盈量相同,过盈量取值不大于0.30 mm时,车轴强度满足静强度要求;过盈量越大,各截面的von Mises应力越大;在轮轴、盘轴配合处的两端,存在较大的应力集中,过盈量越大,应力集中情况越明显,对车轴静强度的影响越大;轮轴、盘轴过盈量取值不同时,在过盈配合处的两端von Mises应力相互之间几乎没有影响。     

磨削工艺对车轴表面应力状态影响分析及工艺优化

为了优化车轴表面残余应力状态,保证车轴疲劳可靠性,通过试验方法对50钢车轴在不同磨削工艺参数下的表面应力状态进行了考察,得出了影响轴颈、防尘座以及轮座磨削表面残余应力参数的主次关系以及参数大小,并结合实际工艺条件给出了最优的工艺参数匹配以及合理的参数区间。     

磨削工艺对车轴表面应力状态影响分析及工艺优化

为了优化车轴表面残余应力状态,保证车轴疲劳可靠性,通过试验方法对50钢车轴在不同磨削工艺参数下的表面应力状态进行了考察,得出了影响轴颈、防尘座以及轮座磨削表面残余应力参数的主次关系以及参数大小,并结合实际工艺条件给出了最优的工艺参数匹配以及合理的参数区间。     

楔横轧多楔轧制铁路车轴可行性有限元分析

采用DEFORM有限元软件，建立楔横轧多楔轧制铁路RD2车轴有限元模型，进行多楔轧制过程有限元仿真，通过分析三楔同时楔入成形RD2轴的金属流动规律、轧件内部应力状态情况等，进一步阐明楔横轧多楔轧制铁路车轴的可行性。有限元分析结果为实现铁路车轴高效化、节能化、专业化生产提供了理论依据。     

车轴加工基准定位对轴表面残余应力的影响分析

加工基准对车轴表面加工质量有一定影响,为了定量分析由于偏心切削造成的影响程度,从理论上对加工基准误差与加工后车轴表面残余应力的相对关系进行了分析,针对偏心切削对表面残余应力的影响规律进行了研究。设计了在不同偏心量下的切削加工试验,对切削后试件轴表面残余应力进行了测量,试验结果表明,偏心切削对表面残余应力存在一定影响,但是影响程度不是很大。     

车轴加工基准定位对轴表面残余应力的影响分析

加工基准对车轴表面加工质量有一定影响,为了定量分析由于偏心切削造成的影响程度,从理论上对加工基准误差与加工后车轴表面残余应力的相对关系进行了分析,针对偏心切削对表面残余应力的影响规律进行了研究。设计了在不同偏心量下的切削加工试验,对切削后试件轴表面残余应力进行了测量,试验结果表明,偏心切削对表面残余应力存在一定影响,但是影响程度不是很大。     

铁路起重机车轴疲劳断裂原因分析

就一起铁路起重机车轴断裂事故，从车轴材质、车轴承重和轴颈过渡圆弧尺寸三个方面分析了其原因，并提出了改进措施。     

EA4T车轴车削工艺参数与表面残余应力的关系

车轴表面的应力状态是决定车轴的使用寿命和机车运行可靠性的关键因素之一,工艺参数对车轴表面应力状态产生重要影响。通过EA4T车轴车削正交试验与单因素试验,研究了工艺参数各因素如切削速度、进给速度、切削深度等对表面残余应力影响规律,揭示了工艺参数与表面残余应力分布关系之间的内在机制,提出了可以反映拉应力和压应力状态的残余应力综合预测模型。研究结果表明:残余应力预测模型对残余应力的产生起到较好的预测效果,与试验结果基本吻合。工艺参数中进给速度对表面残余应力作用最为显著,随进给速度增加,表面残余应力显著增大;其次为切削深度,在一定范围内,随切削深度增加表面残余应力逐渐减小;切削速度对残余应力影响呈波动变化。