车轮生产中采用超声波检测残余应力

本文介绍了研究开发的对机车带轮箍车轮实施残余应力检查的方法和手段。检测方法的基础是使用电磁-声学转换所产生的声弹性现象。文章列出了在机车轮对的生产过程中,采用超声波检查轮箍残余应力的结果。     

踏面经电接触表面强化后残余应力的分布

本文介绍了对机车整体辗钢轮和轮箍使用超声波检测法的情况,并介绍同时使用电磁-声学激发-接收弹性波法对残余应力进行检测的方法。列出了经强化的轮缘表面和套装的轮箍在车轮踏面强化前和电接触强化之后的残余应力的测定结果。     

轨道交通弹性车轮轮箍承载特性研究

针对轮箍在运用过程中的疲劳失效问题，结合弹性车轮结构特点和承载原理，对轮箍的承载特性及相关影响因素进行系统研究，以提高轮箍的承载强度和弹性车轮运用安全性。为了精确分析弹性车轮轮箍在弹性支撑下的应力特性，基于有限元理论，建立了考虑橡胶块弹性离散支撑的轮箍承载特性参数化计算模型，对不同车轮刚度、轮箍厚度和车轮直径等结构参数下的轮箍应力状态分布、动态变形量、应力幅值等进行了研究。研究结果表明，在车轮运行过程中，轮箍内表面和外表面应力分布均呈“W”形变化趋势，其中内表面以拉应力为主，外表面以压应力为主；随着轮箍厚度、车轮刚度的增大，轮箍承载性能和安全性得到改善；但随着车轮直径的增大，轮箍的承载强度呈降低趋势，因此对于直径较大的弹性车轮应当适当增大车轮刚度及轮箍厚度，以确保轮箍的安全性能。文章的研究方法和结果为弹性车轮结构及性能优化提供了可靠的设计依据，为提高弹性车轮的运用安全可靠性提供了极强的指导作用和参考价值。     

轮箍扣环槽点焊缺陷造成崩箍的失效分析

本文通过对一起因点焊机车轮箍扣环而致使轮箍在运用中崩箍的事例失效分析 ,表明现场在对轮箍装配时进行了非正常的维修操作 ,导致误点焊到扣环槽处 ,致使该处产生局部应力集中 ,并使轮箍在轮轨接触应力和紧箍应力作用下快速崩裂。     

轮箍扣环槽点沓缺陷造成崩箍的失效分析

本文通过对一起因点焊机车轮箍扣环而致使轮箍在运用中崩箍的事例失效分析，表明现场在对轮箍装配时进行了非正常的维修操作，导致误点焊到扣环槽处，致使该处产生局部应力集中，并使轮箍在轮轨接触应力和紧箍应力作用下快速崩裂。     

磁弹性法在测量准高速客车构架焊接残余应力中的应用

焊接残余应力的存在影响着构架的疲劳强度和疲劳寿命。目前，工厂中一般采用回火时效和振动时效法对焊接构架中的残余应力进行消除。磁弹性方法是一种快速，简便，无损的表面残余应力检测方法。本文利用磁弹性方法测定了准高速焊接构架用１６Ｍｎ钢的磁声特性曲线，并以此作为标定曲线对准高速客车焊接构架的原始状态，回火法消除残余应力状态及振动消消除残余应力状态等三种状态下构架的焊接残余应力进行了现场测试。并对采用上述两     

机车轮对轮箍加装扣环后装配应力有限元分析

机车轮对轮箍上加装扣环在实际应用中能够有效地防止内燃机车轮对轮箍弛缓的发生.通过对轮对轮箍上加装扣环的过盈配合进行有限元计算,确定加装扣环不会对轮对的装配应力产生影响.     

利用巴克豪森效应测量转向架焊接构架残余应力

随着列车速度的提高,高速客车转向架构架在焊接过程中产生的残余应力对焊接构架性能的影响日益突出,其后果可能造成构架开裂,危及行车安全。因此测定并掌握焊接残余应力在焊接构架中的分布规律十分必要。利用巴克豪森效应测量转向架焊接构架残余应力是有效的方法之一。本文分析了巴克豪森效应测量原理,研究了系统的测量方法,并对大量测量数据进行了统计分析,从而确定了构件的残余应力分布,并从工艺上提出了消除残余应力的对策。     

高速动车组KK端多道焊焊接残余应力仿真研究

为降低动车组车体加工中的焊接残余应力,开展了动车组KK端多道焊焊接残余应力仿真研究。研究中基于热弹塑性有限元理论,利用实体-壳单元混合模型以有效减小计算规模,通过壳单元实现实体与壳单元连接的方法,建立了高速动车组KK端多道焊焊接残余应力仿真有限元模型。在试验的基础上,利用双椭球模型校核焊接热源,通过提取和简化各道焊平均热循环曲线,实现热源加载,分析了KK端焊接残余应力的分布规律。在此基础上,提出采用2种分段焊的优化方案,最终的计算结果表明,分段焊可有效的减小KK端的焊接残余应力。     

磁弹性法无损测试转向架残余应力分布的试验研究

利用磁弹性法研究了转向架构架焊接残余应力的分布和焊后热处理对焊接残余应力消除的影响,讨论了适合生产实际的焊后热处理条件.结果表明,焊缝区存在着高焊接残余拉应力,且纵向应力远大于横向应力,丁字形焊缝区产生应力极大值;焊后热处理能显著降低焊接残余应力,并且焊后热处理温度越高,消除效果越好,选择630℃、2.5 h进行焊后热处理时,残余应力平均消除率可达到56.6%.     

货车车轮残余应力的产生与分布研究

受研究方法和测试手段的限制,货车车轮在生产过程中产生的残余应力状态与分布很难测试,仅能按照有关标准进行残余应力趋势测定。本文采用数值模拟和实测法相结合的手段,研究了车轮在热处理全过程中的温度场、组织场、应力场的变化和分布以及车轮出厂前的残余应力分布状态,分析了车轮残余应力产生的原因,并研究了不同生产工艺参数对残余应力的影响。     

焊接构架残余应力测试技术研究

巴克豪森噪声磁弹性法是重要的无损检测方法,比较适合用于铁路客车焊接构架组焊后的残余应力测试。本文在介绍了巴克豪森噪声测试原理基础上,提出了利用巴克豪森噪声进行构架残余应力检测的初步设想。     

热轧钢轨中残余应力的测试与分析

通过对热轧钢轨中残余应力测试和评定方法的比较,以及对国产和进口钢轨的残余应力进行测试和分析,找出国产热轧钢轨在残余应力控制方面与国外钢轨存在的差距。根据影响热轧钢轨残余应力的因素,提出降低和优化钢轨中残余应力的措施。     

钢轨内残余应力的危害及评价方法

钢轨内的残余应力的大小和分布将直接影响钢轨的使用性能。本文从钢轨的生产工艺入手，分析了钢轨内残余应力的产生原因和危害，并介绍了钢轨内残余应力的评价方法。     

残余压应力对车轴表面裂纹扩展的仿真研究

为了研究残余压应力对裂纹扩展的影响，通过子程序引入初始残余压应力，利用裂纹扩展仿真技术XFEM与VCCT相结合的方法进行裂纹扩展仿真计算，证实了残余压应力对裂纹扩展有显著的抑制作用；基于Zencrack仿真软件，结合S38C材质车轴试验得到的裂纹扩展参数，预测了CRH2型动车组用S38C材质车轴裂纹扩展寿命，并提出了车轴裂纹检测周期建议。     

新制整体车轮和轮箍的缺陷与探伤分析

论述了整体车轮和轮箍的缺陷类型、分布状况，介绍了新制整体车轮和轮箍的探伤方法，并对漏检问题提出了改进措施和建议。     

测微技术在大尺寸测量过程中的应用

1　问题的提出机车车轮的常规维修过程是将轮箍、轮辋按一定的内、外径尺寸切割 ,在公差要求的技术范围内 ,使彼此达到良好的配合 ,组成一个完整的车轮 (部分车型轮箍、轮辋公差要求 ,见表 1)。表 1车型 轮辋对轮箍过盈量 (ｍｍ)轮辋尺寸和公差 (ｍｍ)轮辋对轮箍过盈量公差带宽Δ(ｍｍ)东风 1.1～ 1.30890-0 .50 .2韶山1型3型6型1.3～ 1.64型 1.4～ 1.8010 70-0 .30 .30 .46Ｋ 1.1～ 1.6 1.17510 70 1.0 700 .56Ｇ 1.1～ 1.5 10 70± 0 .2 5 0 .4在此过程中 ,轮箍、轮辋过盈量过大 ,会使轮箍应力过大产生裂痕 ,过盈量过小易彼此脱离 ,从而…     

车体铝合金氩弧焊与搅拌摩擦焊残余应力研究

采用小孔法分别对氩弧焊及搅拌摩擦焊对6mm厚度的7020铝合金的对接试板的残余应力进行了研究。结果表明,两种焊接方法的焊接接头,纵向应力均大于横向应力,在对7020铝合金搅拌摩擦焊接接头以及氩弧焊接头中的纵向残余应力进行对比后,发现搅拌摩擦焊接头的纵向残余应力值要远远小于氩弧焊接头中纵向残余应力值。搅拌摩擦焊接头的最大纵向残余应力为50 MPa,而氩弧焊接头的纵向残余应力最大值已经达到了90 MPa。     

钢轨循环滚动接触过程残余应力-应变的变化规律研究

钢轨残余应力包括钢轨生产残余应力和轮轨循环滚动接触所产生的残余应力,两种残余应力共同决定了在役钢轨的损伤形式。提出了一种引入钢轨生产残余应力的有限元方法,采用Chaboche循环塑性本构模型,在接触表面施加循环移动的Kalker三维非赫兹接触法向、切向力和横向分布力模拟车轮运动,建立了曲线通过钢轨循环滚动接触有限元模型,并对钢轨循环滚动接触过程中残余应力-应变的变化规律进行研究。结果表明:随循环滚动次数的增加,钢轨生产残余应力很快重新分布并逐渐趋于稳定,而残余切应变则呈现近似线性增加;钢轨纵向残余应力和残余等效塑性应变随曲线半径的增加在数值上均逐渐减小、随摩擦系数的增加而逐渐增大、随纵向蠕滑率的增加而先增大后减小。     

车轮轮箍破损综合分析

对多年来车轮轮箍质量问题进行了归纳和分析。认为车轮轮箍质量问题产生的主要原因是车轮轮箍内部存在严重堆积的脆性氧化物夹杂，而车轮轮箍踏面浅层缺陷与车轮轮箍产品质量及机车车辆使用条件有关，减少车轮轮箍质量问题的关键不仅要优化车轮轮箍设计，而且更要提高钢质纯净度。