高速列车空心轴表面裂纹前缘应力强度因子解析模型

• 作者: 卢术娟 周素霞 王宇桐 赵兴晗 郭子豪
• 来源期刊: 铁道学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 空心轴 表面裂纹 应力强度因子 解析模型 解析法
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 铁道机车车辆、电气化
• 页码范围: 64-69
• 页数: 6页
• 分类号: U270.12
• 字数: 3725字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-8360.2019.02.009

摘要

高速列车运行中其车轴可能受到硬物的高速冲击造成缺口,由于缺口所造成的应力集中会在车轴表面萌生疲劳裂纹,如果没有及时发现而继续使用,车轴会受到扰动载荷的作用,导致表面裂纹不断扩展,直至发生断裂.对车轴的疲劳断裂问题进行研究时,可通过应力强度因子进行断裂安全分析.由于空心轴的使用越来越广泛,其裂纹扩展问题也成为了研究的重点.空心车轴与实心车轴相比,表面裂纹情况更加复杂,无法利用已有公式计算出应力强度因子的解.通过对实心轴表面裂纹应力强度因子解析式进行修正,得出空心轴表面裂纹应力强度因子,将其与Carpinteri通过有限单元法得到的应力强度因子进行比较.结果表明,空心轴半椭圆表面裂纹应力强度因子解析模型具有较高的精度,为空心轴裂纹扩展的进一步研究提供了参考.