钢轨滚动接触疲劳多裂纹相互影响

• 作者: 周宇 孙鼎人 王树国 王璞
• 来源期刊: 华东交通大学学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 重载铁路 钢轨 滚动接触疲劳 裂纹扩展 X射线计算机断层扫描
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 交通科学与工程
• 页码范围: 7-14
• 页数: 8页
• 分类号: U213
• 字数: 5234字
• 语种: 中文

摘要

通过X射线计算机断层扫描得到曲线外轨轨距角-轨肩多条滚动接触疲劳裂纹的内部形态,采用栅格法得到真实裂纹的开口和尖端边界点,建立真实裂纹形态数学模型.以我国某重载线路通过总重约62 MGT时小半径曲线外轨轨肩-轨距角裂纹为例,分析了多条裂纹存在下的裂纹尖端应力强度因子变化及裂纹数量对其的影响.结果表明:裂纹最容易沿与轨顶纵向呈10°～30°的角度向钢轨内部扩展;不论何种条件,KⅠ始终小于零,表明此处裂纹不受张开效应扩展;轮轨接触斑以作用在裂纹中部的方式通过裂纹区域时,裂纹尖端各点的应力强度因子KⅡ>0,KⅢ沿裂纹尖端从轨距角一侧到轨顶中心一侧呈由正到负的趋势,表明此时裂纹的扩展形式主要由滑开型和撕开型复合而成,且裂纹在轨距角扩展的部分扩展较快;多裂纹的存在会促进裂纹的滑开和撕开效应,该促进作用随裂纹数量的增加而增强.多条裂纹的存在会使得裂纹尖端的应力强度因子增大,中间裂纹受到两侧裂纹的影响较明显.在进行裂纹扩展预测时,应至少考虑3条裂纹.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周宇	同济大学道路与交通工程教育部重点实验室	64	958	14.0	29.0
5	王树国	中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所	33	203	9.0	12.0
6	王璞	中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所	24	45	3.0	5.0
7	孙鼎人	同济大学道路与交通工程教育部重点实验室	1	0	0.0	0.0