| 服役加工硬化后高锰钢辙叉心轨应力/应变场分析 |
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| 引用本文： | 马鹏辉,钱立和,张汉林,刘帅,张福成.服役加工硬化后高锰钢辙叉心轨应力/应变场分析[J].铁道学报,2015(2):85-90. |
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| 作者姓名： | 马鹏辉 钱立和 张汉林 刘帅 张福成 |
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| 作者单位： | 燕山大学 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,河北 秦皇岛,066004 |
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| 基金项目： | 国家杰出青年科学基金(50925522)；国家自然科学基金(51171166)；河北省自然科学基金 |
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| 摘 要： | 本文建立由铁路辙叉和列车车轮组成的三维弹-塑性有限元模型,研究高锰钢辙叉心轨的应力/应变场。文中考虑辙叉心轨在顶宽50mm处的两种服役状态——服役前期未发生加工硬化和服役后期发生加工硬化,分析加工硬化对心轨应力/应变大小和分布的影响。对服役加工硬化的情况,考虑到距离工作表面不同深度处辙叉材料性能的不同,将心轨局部模型分层,并设置各层的材料性能;对未发生加工硬化的情况,为模型设置均匀的材料性能。结果表明,两种服役状态下辙叉心轨的von Mises应力和等效塑性应变均随深度的增加先快速增大,然后逐渐减小;与服役初期相比,服役后期心轨的最大等效应力增大约23%,最大等效塑性应变则降低约40%;塑性变形区域也明显减小,这是由于心轨在服役加工硬化后屈服强度已大幅提高。因此,在很大程度上,服役后期的加工硬化起着抑制心轨顶面塌陷和飞边形成的作用。此外,与未加工硬化心轨相比,加工硬化后心轨的最大等效应变与工作表面的距离由0.8mm增大到了1.5mm,这表明易产生裂纹的位置有远离心轨表面的趋势。
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| 关 键 词： | 有限元模型 辙叉心轨 加工硬化 应力/应变场 |
Numerical Analysis of Stress and Strain in a Service-work-hardened High Manganese Steel Crossi ng Nose |
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| MA Peng-hui,QIAN Li-he,ZHANG Han-lin,LIU Shuai,ZHANG Fu-cheng.Numerical Analysis of Stress and Strain in a Service-work-hardened High Manganese Steel Crossi ng Nose[J].Journal of the China railway Society,2015(2):85-90. |
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| Authors: | MA Peng-hui QIAN Li-he ZHANG Han-lin LIU Shuai ZHANG Fu-cheng |
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| Institution: | MA Peng-hui;QIAN Li-he;ZHANG Han-lin;LIU Shuai;ZHANG Fu-cheng;State Key Laboratory of Metastable Materials Science and Technology,Yanshan University; |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | finite element crossing nose work hardening stress/strain field |
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