基于概率统计方法对钢轨疲劳裂纹路径的研究

• 作者: 文良华 曹世豪 李孝滔 李煦 江晓禹
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 交通运输
• 关键词: 轮轨接触 ANSYS 概率统计 最大周向应力判据 威布尔分布 裂纹扩展路径
• 年，卷（期）: 2015,（11）
• 所属期刊栏目: 表面失效及防护
• 页码范围: 71-78
• 页数: 8页
• 分类号: TG113.25|U211.5
• 字数: 2684字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.11.012

摘要

目的 利用有限元软件ANSYS对车轮滚过裂纹过程进行分析,确定轮轨接触疲劳裂纹的扩展方向. 方法 基于最大周向应力判据,用概率统计的方法对车轮滚过裂纹过程中,不同角度初始裂纹可能的扩展角度进行分析. 车轮滚过裂纹过程中,用可能扩展角度的均值作为裂纹的扩展方向计算裂纹扩展路径. 结果 用概率坐标纸拟合出的相关系数均大于98 . 5%,说明裂纹可能的扩展角度符合威布尔分布的可能性超过98 . 5%. 当裂纹长度小于700 μm时,裂纹可能的扩展角度基本符合威布尔分布;当裂纹长度达到800 μm时,裂纹尖端的等效应力强度因子( Kef )出现4个峰值;当裂纹长度达到1200 μm时,第3个峰值载荷处裂纹尖端的Kef超过了材料的断裂韧性,此时裂纹会向行车相反的方向急剧地扩展.结论 对于不同角度初始裂纹,其扩展角度基本符合威布尔分布;整个裂纹路径的趋势与实验测得的裂纹路径有较好的一致性,车轮滚过裂纹过程中,用裂纹可能扩展角度的均值作为裂纹的扩展方向可行.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	江晓禹	西南交通大学力学与工程学院	46	369	13.0	18.0
2	曹世豪	西南交通大学土木工程学院	21	157	9.0	11.0
3	李孝滔	西南交通大学力学与工程学院	9	22	2.0	4.0
4	李煦	西南交通大学力学与工程学院	11	64	4.0	8.0
5	文良华	西南交通大学力学与工程学院	5	25	3.0	5.0