存在裂纹梁的动力分析

讨论轴向载荷和裂纹深度对两端简支梁的横向振动特性的共同影响.通过模态分析得到了系统的固有频率,并且通过实验验证了理论分析.结果表明,带有裂纹的简支梁,在轴向载荷的作用下,固有频率不能认为是由裂纹和轴向荷载对其影响的简单叠加.     

损伤梁动力特性的空间有限元分析

以钢筋混凝土梁为研究对象,基于Euler-Bernoulli梁理论和结构动力学理论,考虑混凝土的非线性本构关系,通过空间动力有限元分析,得到不同裂纹状态下梁的固有频率和模态振型,研究裂纹对简支梁振动响应的影响。研究结果表明:损伤结构动力特性对损伤的敏感性并不能简单地归结为对高频一定敏感,对低频一定不敏感,应视裂缝位置与振型节点关系而论。     

车轮裂纹增长和断裂的理论研究

有关车轮的裂纹增长和断裂问题，在以往几年中，根据试验结果已进入了大量的研究。对这一问题，本文通过对有影响的参数的分析，提出了理论研究的方法。结果表明，滚动接触产笺残余应力在有效地防止裂纺增长方面起非常重要的作用。热循环负荷对小裂纹的增长有影响。当裂纹尺寸增长到一定尺寸后，机械载荷是其扩展的主要原因，材料断     

钢轨联接件鱼尾板的失效原因与分析

通过对失效鱼尾板典型样品的分析，讨论了鱼尾板失效的原因和影响其失效的因素。认为钢轨和鱼尾板接触表面之间的辗压变形是导致鱼尾板裂纹萌生的重要原因，并用微动磨损理论进行了解释。同时，仿真状况和鱼尾板实际承受的载荷是影响裂纹扩展的主要因素。建议在今后的研究中应将钢轨与鱼尾板作为一个研究系统来分析其相互作用。     

轨钢在冲击载荷作用下表面裂纹的扩展行为

研究轨钢表面裂纹在正弦波和矩形波载荷交替作用下的扩展规律，结果表明轨钢在冲击载荷作用下，表面裂纹扩展速率比正弦波的扩展速率平均快5倍，极限时相差92倍。缺口应力场的数值分析和疲劳裂纹扩展实验均证实表面裂纹扩展速率可用帕里斯(Paris)公式描述．其估算的寿命值和实际值相吻合。     

弯矩作用下钢轨疲劳裂纹扩展行为研究

研究目的：车辆在运行过程中受到多种载荷的相互作用。在多种因素作用下，如车轮本身有不圆度；车辆在通过曲线段、轨缝、岔道时对钢轨产生冲击，不可避免车轮会对钢轨产生法向载荷，从而使得弯矩对疲劳裂纹的萌生和扩展产生影响。为研究弯矩对不同材料钢轨疲劳性能的影响，本文在NENE-2型微动实验机上，对U71Mn、PD32种材料钢轨在弯矩作用下的疲劳裂纹扩展性能进行试验研究，据此提出减缓钢轨疲劳损伤的措施。研究结果：分析研究和试验表明，疲劳裂纹从应力集中点首先开始萌生，其中主剪切应力占有重要影响；静载作用时裂纹扩展方向会发生大角度改向，而动态加载过程中疲劳裂纹扩展方向稳定；相同加载速率条件下，PD3钢轨疲劳裂纹较U71Mn钢轨更易萌生与扩展。为了防止和减缓钢轨的疲劳损伤，应根据线路的类型和钢轨的实际工作环境选择适合材料的钢轨，货运重载线路，选择较高机械强度的PD3钢轨；高速线路，选择U71Mn钢轨．     

车轴疲劳裂,断的宏,微观特征和裂纹车轴的寿命预测

本文在系统研究典型组合条件下的模拟试样断口和对实物断轴进行全面失效分析的基础上，提出了铁路车轴疲劳断口的特征和以上述特征为判据进行失效分析的思路。讨论了在谱载荷下近门槛区的裂纹扩展特性，以及谱载荷下影响轮座压装部裂纹扩展剩余寿命的主要因素和它们相关的系列值，最后简述了防止车轴断裂的主要措施。     

新型钢轨打磨车车体局部结构优化分析

根据新型钢轨打磨车车体结构设计要求，采用简支梁理论和有限元方法，从减小车体质量、提高车体结构刚度和强度的角度出发，对车体底架边梁进行了优化设计。通过对车体底架工字型边梁的可变参数优化分析可知，优化后的边梁质量减小了8%,垂向静载荷下的车体挠度减小了5%,各载荷工况下的车体结构应力略有增大，最高增大了3.5%,但仍满足强度要求。     

地铁车辆转向架构架的强度试验

简要介绍了上海轨道交通1、2号线车辆转向架构架裂纹的整改方案及进行静强度和疲劳强度试验的方法。以线路运营试验检测到的载荷数据为基础,综合考虑构架裂纹的部位和各种影响因素确定了本试验的试验载荷,提出了试验结果的评定标准,并对试验结果进行了分析。试验证明,通过对构架的裂纹处采取补强措施,可改善构架的应力分布,提高构造强度。     

压缩循环加载下缺口裂纹的萌生与小裂纹扩展规律研究

对A3钢和ZG25铸钢进行了压-压疲劳裂纹萌生与小裂纹扩展规律试验，并用弹塑性有限元程序计算了试样缺口根部的应力应变场．得出残余应力的分布规律和随裂纹扩展的变化情况。通过对试验和计算结果进行理论分析，建立了小裂纹扩展的静态模型及数学表达式。缺口残余拉应力是裂纹萌生与扩展的驱动力．而卸载比是最主要的影响因素．     

接触网覆冰脱冰动力响应的有限元仿真

基于外加载荷源的机械冲击对接触网覆冰的影响,建立简单链形悬挂接触网的静力学模型,并在此基础上得到接触网-覆冰模型。对接触网-覆冰模型进行动力学分析,通过模态、谐响应、瞬时动力响应分析得到覆冰时的接触网固有频率;最佳除冰载荷频率范围应远大于1.5 Hz;并通过改变外加载荷方式确定最佳除冰载荷方式。将方法推广于一般覆冰条件,结合不同载荷作用点、载荷频率、载荷增加方式等综合分析,使除冰效果最佳。     

轴向游隙对双列圆锥滚子轴承滚动体载荷分布的影响

利用埋入式光纤传感器,测量了双列圆锥滚子轴承的滚动体载荷,研究了轴向游隙对滚动体载荷的影响。结果表明,滚动体载荷分布系数随轴向游隙的增大而减小。     

车轮滚动接触疲劳裂纹萌生寿命预测

利用有限元软件ABAQUS建立带缺陷孔的车轮二维有限元模型,循环塑性本构关系采用LemaitreChaboche非线性各向同性/随动硬化循环塑性模型,通过在滚动接触表面上施加移动法向分布压力和切向分布力模拟反复滚动过程。采用Jiang-Sehitoglu损伤参量和基于临界平面法的疲劳裂纹萌生寿命模型,分析循环载荷大小、缺陷孔深度和摩擦因数等因素对车轮缺陷孔处损伤参量及滚动接触疲劳裂纹萌生寿命的影响规律。结果表明:经过反复施加10次循环载荷,车轮材料缺陷孔处应力应变响应逐渐趋于稳定。循环载荷大小、缺陷孔深度和摩擦因数等因素对车轮缺陷孔处损伤参量和滚动接触疲劳裂纹萌生寿命的影响比较明显。疲劳裂纹萌生寿命随着循环载荷与摩擦因数的增加而增大,随着缺陷孔深度的增加而逐渐减小。     

高原铁路梁体裂纹产主与防范浅析

梁体混凝土裂纹不仅影响梁体外观质量，而且对梁体本身的耐久性及使用功能造成一定的影响，减少和有效控制梁体裂纹一直倍受工程建设者们的高度关注．青藏铁路作为我国第一条高原铁路，在梁体预制过程中出现的梁体混凝土裂纹问题，其原因复杂，影响因素多．本文就高原铁路梁体裂纹的产生与防范进行了分析、探讨．     

接触网腕臂结构系统防松研究

根据实际工况建立了腕臂结构系统的有限元模型。利用有限元法对该模型进行受力分析,校核其静强度、静刚度。建立了腕臂结构系统的动力学模型,通过模态分析得出模型的前十阶固有频率及振型,并通过谐响应分析计算在外载荷的影响下结构的共振频率。通过对腕臂结构系统的动力学分析,得出在外载荷作用下,整体结构系统不会发生共振现象,与实际工程项目相符。同时分析出腕臂结构的连接件中振动影响最大的部件,为螺栓防松提出建设性意见,并为工程实际提供了理论支持。     

断裂过程区内聚力分布对简支梁刚度和自振特性的影响研究

对于含切口和断裂过程区简支梁受均布荷载作用的问题,选择弯矩作用下对称边裂纹的无限大板、均布荷载作用下的简支梁、切应力作用下的半无限大板、拉应力作用下的无限大板4种基本问题的应力函数叠加求解。基于"Duan and Nakagawa's Model",通过数学解析法和选点法得到了含断裂过程区简支梁的全场解析解。分析对比了无裂缝简支梁和断裂过程区内聚力呈水压力型、恒定型分布或权函数为一次型时简支梁的拉应变软化曲线和自振特性,发现内聚力呈水压力型分布与一次权函数下拉应变软化曲线有相似的变化趋势;无裂缝简支梁自振频率最高,内聚力恒定型次之,水压力型和一次权函数型时最低。     

φ840D货车车轮辐板孔疲劳裂纹扩展特性研究

针对目前840D货车车轮辐板孔裂纹故障增多及其可能带来的隐患,本文首先采用有限元方法数值模拟了不同运用条件下车轮的机械应力和制动热应力,其次根据线弹性断裂力学理论研究了辐板孔边裂纹的应力强度因子,最后结合Forman疲劳裂纹扩展方程及裂纹扩展门槛值,得到不同运用工况下辐板孔裂纹扩展的基本特性及规律,从而分析出了导致裂纹扩展的载荷条件。分析结果表明:辐板孔裂纹是典型的疲劳裂纹,是由萌生于辐板孔内侧的微细裂纹逐渐扩展而来的,它是由热负荷和机械载荷的综合效应造成的。单纯的机械载荷不会直接导致孔边裂纹的萌生和扩展;坡道制动与机械载荷的叠加才是导致辐板孔裂纹萌生与扩展的最主要的载荷工况。这对预防车轮疲劳失效、优化车轮设计,保障行车安全,具有重要意义。     

弹簧表面裂纹应力强度因子有限元分析

机车车辆弹簧表面都或多或少存在着一些裂纹,目的是为了定量描述裂纹对弹簧的影响规律。运用有限元分析软件,采用20节点单元、裂纹前缘单元采用1/4节点单元,对弹簧施加不同载荷以及改变裂纹的长度和深度进行求解,从而得到各裂纹前缘的应力强度因子。计算并分析了弹簧表面裂纹深度、长度同应力强度因子之间的关系。     

Ф840D货车车轮辐板孔疲劳裂纹扩展特性研究

针对目前Ф840D货车车轮辐板孔裂纹故障增多及其可能带来的隐患,本文首先采用有限元方法数值模拟了不同运用条件下车轮的机械应力和制动热应力,其次根据线弹性断裂力学理论研究了辐板孔边裂纹的应力强度因子,最后结合Forman疲劳裂纹扩展方程及裂纹扩展门槛值,得到不同运用工况下辐板孔裂纹扩展的基本特性及规律,从而分析出了导致裂纹扩展的载荷条件.分析结果表明：辐板孔裂纹是典型的疲劳裂纹,是由萌生于辐板孔内侧的微细裂纹逐渐扩展而来的,它是由热负荷和机械载荷的综合效应造成的.单纯的机械载荷不会直接导致孔边裂纹的萌生和扩展;坡道制动与机械载荷的叠加才是导致辐板孔裂纹萌生与扩展的最主要的载荷工况.这对预防车轮疲劳失效、优化车轮设计,保障行车安全,具有重要意义.     

交叉支撑装置裂纹原因分析及处理措施

介绍了交叉支撑装置裂纹故障的统计情况，并从承受载荷、设计、制造和工艺等方面简要分析了产生裂纹的原因，提出了处理措施。