腐蚀对Al-Zn-Mg合金型材疲劳强度影响规律的研究

通过腐蚀疲劳、应力腐蚀相结合的方法模拟“服役—停放”状态,研究了不同加速周期下Al-Zn-Mg合金型材的疲劳强度、腐蚀疲劳强度,并通过灰色理论模型预测了Al-Zn-Mg合金材料疲劳强度的衰减规律。结果表明:Al-Zn-Mg合金型材的常规疲劳强度、腐蚀疲劳强度会随模拟加速试验周期的延长而衰减,腐蚀疲劳条件下Al-Zn-Mg合金型材的性能衰减比常规疲劳条件下的性能衰减更快。     

铝合金双金属滑动轴承的研制与应用

本文全面分析了由H.A.布希创建的摩擦材料学派采用双金属滑动轴承(带有铝-锡合金减摩层)在铁路运输和其他工业领域的研制和应用方面所取得的成绩。以内燃机车曲轴轴承为例,表明了运用铝合金较之青铜的优点。本文还研究了采用各种铝减摩材料提高使用寿命和可靠性的方法。指出了在研制新型减摩材料时,就摩擦副的相容性与摩擦表面的自动形成,以及采用所研究(学派)理论的原理。     

双金属复合止推轴承离心熔铸工艺的研究

以HXN5B机车双金属止推轴承为研究对象,通过合理优化化学成分、钢坯模具等设计,对其采用离心熔铸一次成型工艺制作毛坯,并进行化学成分和组织性能检测。实际结果表明,双金属止推轴承止推面处径向和轴向的化学成分基本无偏差,钢背与合金层出现了Fe与Cu和Sn原子的互扩散,界面结合良好,金相组织达到2级以上标准,碾平试验中合金层表面有裂纹但未出现合金层与钢背分离现象,双金属层间实现了良好的冶金结合,获得了性能优良的合格铸件。     

复合材料轴瓦衬套的组织与性能

对所研制的以高分子合金为基，以玻璃纤维增强，以无机填料改性的新型有机复合材料，以及用这种材料通过注型成形制成滑动轴承套的组织与性能作了分析研究。     

钢夹板螺栓连接胶合木梁抗弯性能研究

为探讨钢夹板螺栓连接胶合木梁的抗弯性能,针对采用钢夹板螺栓连接进行接长的胶合木梁的构造特点,考虑拼接的两段梁是否来源于同一根胶合木、螺栓顺纹间距及螺栓并列、错列布置3个影响因素,设计制作13组共39根试验梁,进行抗弯性能试验.采用有限元数值模拟方法,探讨钢夹板螺栓连接胶合木梁的破坏机理及螺栓端距和直径、钢夹板和胶合木厚...     

基于宏观建模方法的胶合木-钢夹板螺栓连接数值模拟

为解决胶合木-钢夹板螺栓连接三维有限元模型计算效率低、收敛性差的问题,采用一种有限元宏观建模方法进行胶合木-钢夹板螺栓连接的模拟,该方法通过非线性一维单元的组合,从而简化连接节点性能的有限元计算。同时,结合胶合木-钢夹板螺栓连接件抗剪性能试验,建立各连接节点的宏观模型和传统三维有限元模型。通过对比试验结果与宏观模型的计算结果,来验证该有限元宏观模型的计算效率及计算精度。研究结果表明:胶合木-钢夹板螺栓连接的宏观模型与连接件抗剪性能试验的荷载-滑移曲线是一致的,该宏观模型能够正确反映胶合木-钢夹板螺栓连接节点的剪切性能、滑移特性、滞回性能、刚度退化和失效特性。相比传统三维有限元计算方法,有限元宏观模型的计算成本相对较低,且收敛性较好。有限元宏观建模方法可有效提高具有大量连接的复杂结构非线性分析的计算效率。     

制造轴瓦用的新型铝合金

研制出一种新的А010С2 铝合金,其成分为:锡 10%,铅 2%,硅 0 .8%,锌 0 .3%,钛0 .02%,其余为铝。试验证实新合金的疲劳强度提高了 30%,抗擦伤能力提高了 35%以上。用新合金制造轴瓦不仅成本低,而且还可以使用轴颈硬度较低的曲轴。用新合金制成的轴瓦已用在2ТЭ116型内燃机车的5Д49型柴油机上。     

等离子体氮化处理技术

钢材的氮化处理包括气体氮化、盐浴氮化、等离子体氮化等工艺,用于提高钢材耐磨性和疲劳强度等的性能。文章介绍了等离子氮化处理的概况、工艺原理及实际应用,同时描述了该技术最近的发展动向。     

堆焊低碳马氏体时效硬化合金制造双金属锻模的工艺研究

在对热锻模具的服役条件、失效形式进行分析的基础上，研究了用于堆焊复合模具型腔的低碳马氏体时效硬化合金的化学成分及热强性能，并进行了实物验证。结果表明，堆焊成分近似于25Cr3Mo3W2V的低碳马氏体时效硬化合金具有优异的综合性能，采用该合金堆焊制造的双金属复合模（端盖锻模）与常规锻模相比，使用寿命提高23倍，性价比提高6～8倍。     

水平连铸QCr0.5铜合金线电磨损性能研究

对水平连铸工艺制备的QCr0.5铬青铜合金接触导线坯料经过固溶、时效、冷轧处理后,研究接触导线的微观摩擦性能与受流滑动磨损行为,分析不同电流作用下接触导线的磨损形貌及磨损特征。微观划擦测试表明:通过加入合金元素Cr,改变了接触导线合金材料的微观组织,提高了合金材料的强度、抗软化性能和抗变形能力,改善了合金的磨损性能,降低了摩擦系数;水平连铸QCr0.5铬青铜合金接触导线的硬度为165.5HV,最大摩擦系数为0.155,最大压入深度为2.68μm。电磨损测试表明:水平连铸QCr0.5铬青铜合金接触导线未加载电流时的磨损主要以磨粒磨损和黏着磨损为主,载流条件下的磨损主要是黏着磨损、磨粒磨损和电侵蚀磨损。磨损率测试结果显示,水平连铸QCr0.5铬青铜合金接触导线磨损性能明显优于商用Cu-Ag接触导线。     

分离式隔震技术在超长结构中的应用

针对超长结构隔震设计,提出由滑板支座和橡胶支座组成的分离式隔震技术。滑板支座和橡胶支座分别设置在隔震层的柱墩顶部和基础梁端,将传统隔震支座的竖向承载力和水平刚度有效剥离,可克服传统隔震支座在竖向应力下承受超长结构往复温度效应带来的剪切疲劳和耐久性问题。隔震分析表明:通过合理的隔震层布置,分离式隔震设计可达到上部结构降低一度的技术要求,滑板支座可满足短期及长期面压的承载力要求,隔震层具有良好的抗风能力及自动复位能力。     

高速动车轴箱轴承疲劳寿命计算方法

针对轴承疲劳寿命预测问题,考虑游隙和离心效应的影响,将ISO 281:2007标准计算方法与Lundberg和Palmgren计算方法开展对比研究;考虑轴承内部在轴承承受复合载荷下的载荷特征,以及滚动体的影响,将L-P和改进的L-P方法开展对比研究。基于Python编程计算含有(5+3 n)个自由度的双列圆锥滚子轴承拟静力学模型,得到动车轴箱轴承的内部载荷特征和轴承的疲劳寿命结果。结果表明:轴承内部载荷值随着轴承负游隙值的增大而增大;当列车运行速度发生变化时,轴承内部的载荷分布情况变化不大;ISO 281:2007标准方法所得寿命结果最大,且负游隙越大,L-P方法与ISO 281:2007标准方法相比所得寿命差值较大;改进的L-P方法分析计算出的寿命值最小,且负游隙大小不影响改进及未改进L-P方法所得寿命的比值。     

铝/铝-镁合金层合板疲劳性能研究

为同时满足承载和防腐蚀两个要求,铁路浓硝酸罐车罐体选用铝/铝镁合金层合板复合材料,纯铝为其内胆材料,铝镁合金为承载材料。现对上述层合板材料试样进行疲劳性能试验以及弹塑性分析,发现随着外载的增加,由于层合板两种材料变形不协调,界面产生应力集中从而造成界面开裂,裂纹向纯铝层扩展,纯铝层断裂,最终导致层合板断裂。据此,建立了层合板材料的名义应力—寿命曲线和局部应变—寿命曲线,为浓硝酸罐车罐体的疲劳设计提供重要依据。     

运营高速铁路路基无砟轨道抬升注浆材料性能研究

为保证运营线高速铁路路基段沉降无砟轨道抬升用高聚物注浆材料的性能满足工程要求,并确保其不会对环境造成污染,通过系统的疲劳性、耐久性以及浸水后有害离子测试试验对无砟轨道抬升用高聚物注浆材料的抗疲劳性能、耐化学侵蚀、耐老化性等耐久性能和环保性能开展系统研究,并进行工程应用效果验证。研究结果表明:高聚物注浆材料在疲劳荷载作用下残余变形小,具有良好的尺寸稳定性;耐化学侵蚀性和耐老化性优良,强度保持率70%以上,环保性能好,高聚物注浆材料长期埋入地下时不会对环境造成影响;工程实体取样验证表明高聚物注浆材料耐久性能与环保性能均满足设计要求,有效保持了抬升后无砟轨道结构的稳定性。     

运行环境对稀油润滑牵引电机轴承的影响及分析

某型牵引电机轴承采用稀油润滑,在运行中传动端轴承部分出现不同程度的异常磨损,甚至发生固死故障。文章通过解体电机故障轴承并对为轴承提供润滑油的齿轮箱油取样分析,找出了轴承故障与运行环境的相关性,并提出了改善措施。     

焊缝余高对A7N01P—T4铝合金焊接接头疲劳性能的影响

分别对4mm厚A7N01P—T4铝合金板材平滑对接焊缝试件和带余高对接焊缝试件进行了疲劳试验和分析。结果表明在10^7循环次数下。平滑对接焊缝的疲劳强度为120MPa,带余高对接焊缝的疲劳强度为90MPa。由焊缝余高造成的截面突变会引起应力集中,会削弱焊缝的疲劳强度。     

高速动车组用制动夹钳材料的研究

对高速动车组用制动夹钳材料的化学成分、铸造性能及热处理工艺进行了介绍。浇铸了3种型号的制动夹钳,并对其进行了静强度试验、扭矩疲劳试验和振动疲劳试验。试验结果表明,该材料生产的制动夹钳各项性能指标完全满足200～300km/h动车组制动的要求。     

严寒地区水泥乳化沥青砂浆的低温性能及疲劳性能试验研究

运用试验方法,进行严寒地区用水泥乳化沥青砂浆抗冻性、低温力学性能和低温抗裂性的低温性能及疲劳性能研究。结果表明,该种砂浆的抗冻性可达600次以上;随着温度的降低,砂浆的抗压强度、抗折强度逐渐增加,-40℃下砂浆的折压比在0.2以上;砂浆出现裂纹时钢球的压入深度均大于1.2 mm;模拟行车条件下砂浆的受力情况,进行10~40 Hz频率350万次疲劳试验,砂浆的累积变形量均小于0.07 mm。结合试验结果和严寒地区试验段的运营考察,考虑到严寒地区-40℃的极端温度条件和350 km.h-1的运营速度,提出严寒地区水泥乳化沥青砂浆的低温性能指标为-40℃砂浆出现裂纹时钢球的压入深度不小于1.0 mm,低温折压比不小于0.20;疲劳性能指标为12 Hz加载频率下经100万次疲劳试验的砂浆累积变形量不大于0.10 mm。     

铁路客车设备安装梁强度分析

铁路客车车下设备安装梁是车下重要承载结构，对其强度有严格的要求。本文首先建立了设备安装梁的有限元模型，计算设备舱总体应力分布以评定其结构静强度。之后利用Goodman疲劳曲线图对设备舱疲劳强度进行了分析和计算。结果表明，在三向冲击载荷及动载荷下，设备舱结构的静强度及疲劳强度满足设计运用要求，达到了验证其结构安全性的目的。