高速列车空心轴表面裂纹前缘应力强度因子解析模型

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。     

确保新干线电动车车轴安全的措施

介绍了日本高速动车车轴的设计及检修方面的经验，重点从安全角度分析一同用空心车轴的安全性。     

高速列车空心轴的边缘效应及微动分析

利用有限元ANSYS软件仿真与弹性力学理论对比分析某高速列车轴箱轴承与空心轴过盈配合产生的边缘效应,研究了车轴空心系数对边缘效应应力集中程度的影响规律,同时结合微动磨损理论分析增大车轴孔径在配合边缘区产生裂纹的工程现象,研究表明,空心车轴的空心系数不宜超过0.5,研究结果为空心车轴的设计、运用提供理论参考。     

快捷铁路货车用空心车轴可行性研究

合理设计空心轴,可在保证车轴强度和刚度的前提下实现车轴轻量化,降低轮轨作用力。以目前国内快捷铁路货车所用实心车轴RC22为基础,从材料选用、结构设计等方面分析,结合国内外标准,对比计算空心车轴与实心车轴的疲劳应力及安全系数,阐述铁路货车用空心车轴的可行性。     

“先锋”号动车组用实心车轴替代空心车轴可行性研究

"先锋"号电动车组原设计采用空心车轴,但由于国内空心车轴制造工艺尚不成熟,在服役中存在备用轮对供应困难的问题。本文在对比计算"先锋"号电动车组空心车轴和实心车轴的结构强度、车辆动力学性能影响的基础上,提出了采用LZ50钢实心车轴替代35CrMo空心车轴的解决方案,并在装车运行中得到了验证。     

高速列车空心车轴全尺寸疲劳试验方法研究

高速列车空心车轴的主要失效方式为疲劳失效,因此疲劳性能是车轴研制和生产中至关重要的考核指标,欧洲EN标准规定了车轴疲劳性能指标和疲劳试验的基本要求。现基于EN标准,研究制定了国内高速空心车轴全尺寸疲劳试验方法,并首次进行了国产车轴的疲劳试验。主要探讨了疲劳试件设计、考核截面位置的确定、以及疲劳载荷计算等问题。同时,分析和研究了EN标准F1轴疲劳性能指标的含义,为F1轴疲劳载荷的确定提供了依据。高速车轴疲劳试验方法的探讨和疲劳试验结果表明,所确定的试验方法及其技术要求是合理可行的。本研究对高速车轴的疲劳试验技术、及制定国内相应试验规范有一定的参考意义和实用价值。     

高速列车 车轴强度 计算方法

针对国内尚未制订高速列车车轴强度设计规范的现状,以中国某高速动车组动车车轴强度计算为例,分别采用日本和欧洲的高速列车车轴强度设计规范中的计算方法以及有限元仿真计算方法,对动车车轴的强度进行计算和对比分析。结果表明：3种计算方法计算得到的车轴强度安全系数均大于1,表明车轴强度符合安全要求;欧洲高速列车车轴强度设计规范考虑的载荷较为全面,与有限元仿真计算方法相比,计算结果偏于安全;但对于轮座部位,采用日本的车轴强度计算方法计算出的安全系数偏大,更为保守。     

高速列车车轴强度计算方法对比分析

针对国内尚未制订高速列车车轴强度设计规范的现状,以中国某高速动车组动车车轴强度计算为例,分别采用日本和欧洲的高速列车车轴强度设计规范中的计算方法以及有限元仿真计算方法,对动车车轴的强度进行计算和对比分析.结果表明:3种计算方法计算得到的车轴强度安全系数均大于1,表明车轴强度符合安全要求;欧洲高速列车车轴强度设计规范考虑的载荷较为全面,与有限元仿真计算方法相比,计算结果偏于安全;但对于轮座部位,采用日本的车轴强度计算方法计算出的安全系数偏大,更为保守.     

高速轴疲劳设计方法

为保证铁路高速系统安全，提高车轴强度至关重要。本文针对车轴压装部这一疲劳强度的薄弱部位，分析和比较了日本与欧洲所采取的不同设计方法，并就车轴减重途径腋折课题进行了讨论。     

空心车轴不同形状比裂纹应力强度因子的仿真研究

空心车轴在运用中可能会出现意外损伤而诱发表面裂纹。应力强度因子是预测裂纹扩展情况的重要参数。本文分析了空心车轴的运用载荷,根据所测载荷谱,采取有限元方法计算车轴横截面的应力分布情况。采用四分之一20节点等参退化奇异单元模拟裂纹前缘的应力奇异性,建立空心车轴表面裂纹扩展的有限元模型,并对裂纹前缘进行离散,实现正交扩展,得到不同步扩展的裂纹前缘。在此基础上对裂纹前缘不同位置的应力强度因子进行计算分析,得出不同初始形状裂纹前缘扩展中的应力强度因子分布规律。计算结果表明,具有不同初始形状的裂纹,随着裂纹的扩展,裂纹形状将趋于某一形状比范围内。与解析方法计算的结果比较,二者基本吻合。     

高速列车空心车轴国产化的选材和试制

通过剖析日本和欧洲(意大利、法国)产的车轴和对照国内外采用的相关技术标准,调研分析国内相关产品生产企业的装备和能力,从国内需求、材料的性价比和加工工艺的可行性等多方面考虑,确定国产高速列车空心车轴采用低合金钢材料和调质处理的热处理工艺。研发出了具有我国自主知识产权、分别适用于时速200~250和300~350km的国产化EA4T和EA4Tplus钢的空心车轴,其小试样的常规力学性能和疲劳性能均超过解剖的国外同等级车轴,特别是其缺口疲劳性能和低温冲击性能更优,并都通过了全尺寸实物疲劳试验。另外,还成功试制了30NiCrMoV12钢车轴,其成套技术可为今后车轴的选用提供参考。     

铁道车辆车轴上的配合部件对缺陷检出概率的影响

在铁路车轴的超声波检测中,回波高度本质上存在偏差,对诸如轮座等配合部件的缺陷检测偏差会更大。研究了空心轴的缺陷回波高度与缺陷反射面积的关系。利用检测曲线的概率,比较了车轴体与轮座的关系。轮座90%置信度的下侧95%置信极限的缺陷检测区比车轴体的大两倍以上。     

浅谈高速动车组空心车轴加工工艺及设备

通过分析空心轴的加工工艺,提出空心轴加工与普通车轴加工工艺及所用设备的区别,主要介绍了空心车轴关键加工设备.     

基于ANSYS/FE-SAFE的高速动车组非动力车轴疲劳寿命分析

以CRH380B型高速动车组的非动力车轴为研究对象,开展高速动车组非动力车轴的疲劳寿命预测分析。采用有限元分析软件ANSYS建立轮对有限元模型,进行车轴危险截面处的应力分析;采用动力学仿真软件SIMPACK建立高速动车组整车模型,分析车轴垂向和横向载荷随时间的变化情况;采用疲劳累计损伤理论,以车轴的应力和载荷谱为输入,基于疲劳寿命专用仿真软件FE-SAFE对车轴进行疲劳寿命分析。结果表明:非动力车轴轮座内侧的过渡圆弧处为最大应力部位和危险部位,最大应力为122.01 MPa,疲劳寿命约为28.6a,均满足车轴静强度和设计寿命的要求。     

既有线车辆用空心车轴的超声波探伤试验

介绍了以提高探伤精度为目标,试制的既有线车辆用空心模型车轴及超声波探伤装置,并概述了空心车轴的疲劳试验结果.     

公路空心高墩受力性能与构造要求

根据收集的国内外有关空心高墩的资料，对空心高墩的壁厚、隔板的设置及配筋等构造要求提出了新建议。     

空心车轴的加工工艺及其工装夹具

分析确定了空心车轴的加工工艺和定位方式,并时加工中的问题及工装夹具进行了说明.     

DF11机车空心轴套铸造裂纹原因浅析及改进措施

通过分析得出浇注系统、浇注温度，直浇道在砂箱中的位置以及铸件壁厚均匀性是DF11机车牵引电动机空心轴套产生裂纹的主要原因，采取改进措施后，取得了较好的效果。     

轨道车辆车轴强度及疲劳裂纹扩展寿命分析

以GCY300II型轨道车12 t轴重车轴为研究对象,采用机车车轴的强度标准,利用有限元计算方法计算车轴不同轴重下的6种不同工况的静强度和疲劳强度,在获得对应工况的应力分布及数值的基础上,进行车轴的静强度和疲劳强度分析,并确定车轴薄弱部位,然后假定车轴最薄弱部位出现疲劳裂纹,将不同轴重、不同工况下计算得到的应力数值作为车轴裂纹处的载荷应力谱,再结合疲劳断裂分析理论计算分析车轴疲劳裂纹扩展寿命。计算结果表明:车轴薄弱部位为车轴变截面处,其中最薄弱部位为车轮内侧轮座处上边缘。     

轴重25t空心车轴

介绍了前苏联和俄罗斯开发的22t和25t轴重空心车轴,这种空心车轴具有减轻车辆自重,降低车辆与线路间动力作用等优点。