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地铁扣件e型弹条受载特征分析
引用本文:吴浩,韦凯,郭恭兵,薄栋乾,王平. 地铁扣件e型弹条受载特征分析[J]. 铁道科学与工程学报, 2022, 19(3): 665-673. DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20210317
作者姓名:吴浩  韦凯  郭恭兵  薄栋乾  王平
作者单位:西南交通大学 高速铁路线路工程教育部重点实验室,四川 成都 610031;西南交通大学 土木工程学院,四川 成都 610031
基金项目:中铁二院铁路扣件系统关键技术创新研究项目
摘    要:为了科学探究地铁扣件e型弹条真实受载情况下的受载特征,基于DTⅢ型扣件系统建立e型弹条精细化三维有限元模型,结合金属材料塑性变形和断裂机理研究中的应力状态参数概念,计算分析正常安装状态与共振状态下弹条的断裂危险位置和断裂类型。研究结果表明:弹条现场断裂位置普遍出现在小圆弧与中肢连接处,弹条在正常安装状态下其等效应力最大值出现在小圆弧与跟段连接处,与弹条现场断裂位置不一致,而最大应力三轴度以及最小应力软性系数与现场断裂位置高度吻合,表明应力状态参数可以更好地描述弹条的断裂危险点。在钢轨波磨引发的共振条件下,弹条最大应力三轴度以及最小应力软性系数同样出现在小圆弧与中肢连接处,并且弹条最大应力三轴度增大60.3%,最小应力软性系数减少5.4%,弹条更易于发生脆性断裂。弹条小圆弧与中肢连接处横断面的罗德系数显示,小圆弧内侧约等于1,外侧约等于-1,这表明此处横断面受弯曲应力作用。e型弹条在钢轨波磨引起的共振条件下,弹条小圆弧与中肢连接处易于产生微裂纹,同时小圆弧内侧拉应力场会加速裂纹扩展,从而导致弹条瞬间脆断。

关 键 词:e型弹条  应力三轴度  罗德参数  软性系数  脆性断裂

Analysis on loading characteristics of e-type clip of rail fastener
WU Hao,WEI Kai,GUO Gongbing,BO Dongqian,WANG Ping. Analysis on loading characteristics of e-type clip of rail fastener[J]. Journal of Railway Science and Engineering, 2022, 19(3): 665-673. DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20210317
Authors:WU Hao  WEI Kai  GUO Gongbing  BO Dongqian  WANG Ping
Abstract:
Keywords:
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