Hertz理论与有限元法分析轮轨接触疲劳的差异性研究

• 作者: 张四放 曹世豪 李煦 江晓禹 良华
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: Hertz理论 ANSYS 轮轨接触 疲劳裂纹 轴重 摩擦力
• 年，卷（期）: 2015,（6）
• 所属期刊栏目: 运载工程
• 页码范围: 126-134
• 页数: 9页
• 分类号: U211
• 字数: 5616字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2015.06.126

摘要

采用 Hertz 理论和有限元分析软件 ANSYS，对钢轨表面存在微裂纹的轮轨接触疲劳问题进行研究，在不同轴重和运行状态下，获得不同位置的裂纹尖端应力强度因子。结果表明，随着轴重的增加，应力强度因子KI增加，而KI 的变化趋势因车轮运行状态的不同而不尽相同。摩擦力的存在，使得KI、KI 明显增加，且明显改变KI 的变化趋势；在无摩擦力时，KI所占KI的比例约为6%，纯滚动时，KI 所占KI的比例达到将近20%，全滑动时，KI 所占KI的比例接近50%，因此，对钢轨进行疲劳断裂机理分析时，KI 明显不可忽略。由于Hertz理论不考虑材料的塑性和轮轨间的摩擦力，使得Hertz理论分析轮轨接触疲劳时有适用范围小、计算结果偏大、误差累计等缺点，而有限元法是解决复杂轮轨接触疲劳问题更有效的方法。

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	西南交通大学力学与工程学院	21	157	9.0	11.0
3	李煦	西南交通大学力学与工程学院	11	64	4.0	8.0
4	张四放	西南交通大学力学与工程学院	2	29	2.0	2.0
5	良华	西南交通大学力学与工程学院	3	37	3.0	3.0