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车轴是高铁车辆走行部重要的部件之一,其在服役过程中产生的裂纹会严重影响车辆运行的安全性。目前还未实现实时在线检测,现场检修时采用超声和磁粉方法存在检测效率低、操作复杂等问题。直流电位降(Direct current potential drop,DCPD)检测方法可靠方便,能够克服上述问题。基于DCPD检测原理,建立裂纹检测数学模型,结合稳定直流电场的Laplace方程,运用ABAQUS建立带裂纹的全尺寸车轴三维有限元模型,对一系列带不同深度半椭圆裂纹的车轴进行仿真。分析裂纹区域电位降信号,研究全尺寸高铁车轴电位降与裂纹深度的关系,并绘制电位降随裂纹深度变化的校准曲线,讨论影响校准曲线的相关因素,发现裂纹面相对于轴线的偏转角度和探针的相对位置均会影响校准曲线选择。该研究结果为高铁车轴裂纹的实时检测提供了实现思路和方法。 相似文献
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车轴遭受异物冲击缺陷存在多种形式,其中棱角冲击对车轴疲劳性能影响较大,会加速车轴的失效。为研究棱角冲击缺陷对车轴疲劳极限的影响,针对30Ni Cr Mo V12车轴钢,采用软件模拟与疲劳试验相结合的方法,借助ABAQUS对冲击缺陷区域进行应力场分析,对预制好的缺陷车轴试样进行疲劳试验,依据试验结果采用近似欧文单侧公差极限法拟合各试样组疲劳P-S-N曲线,得到相应的疲劳极限。根据各试样组的疲劳试验结果预测全尺寸车轴疲劳极限。考虑冲击缺陷深度的分散性,对缺陷深度和全尺寸车轴疲劳极限两参数进行拟合。最后基于EI-HADDAD公式,建立含棱角冲击缺陷的30Ni Cr Mo V12车轴钢的多变量疲劳极限预测模型。采用该模型能够快速预估含不同尺寸棱角缺陷的全尺寸车轴疲劳极限。 相似文献
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