钢轨不平顺焊接区的磨耗及裂纹萌生预测
林凤涛1
王子旭2
谭荣凯1
张子豪3
杜瑞廷4
史志勤4
1.华东交通大学 轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室,南昌 330013;华东交通大学 载运工具与装备教育部重点实验室,南昌 330013;机车车辆智能运维铁路行业重点实验室,南昌 3300132.华东交通大学 载运工具与装备教育部重点实验室,南昌 330013;机车车辆智能运维铁路行业重点实验室,南昌 330013;中国铁路西安局集团有限公司西安机务段,西安 7100003.中国铁路太原局集团有限公司,太原 0300134.华东交通大学 载运工具与装备教育部重点实验室,南昌 330013;机车车辆智能运维铁路行业重点实验室,南昌 330013
摘要：为探究钢轨焊接区的磨耗及裂纹萌生与轴重及摩擦因数的关系,通过对大量不平顺焊接区的实地测量,拟合了两种典型焊接区的不平顺数据,建立了上凸和下凹两类典型焊接区不平顺轮轨接触的有限元模型.结合摩擦功模型和Archard磨耗理论,对焊接区最大磨耗截面进行预测,基于Jiang-Sehitoglu模型对焊接区裂纹萌生寿命进行预测.发现随着轴重的增加,上凸及下凹焊接区的磨耗速率均增大;且轴重达到16 t时上凸型焊接区磨耗速率显著增大,而下凹型焊接区在轴重达到18 t时磨耗速率显著增大;摩擦因数从0.2增加到0.35,上凸和下凹两类焊接区最大磨耗量分别为1.93 mm、1.08 mm;且上凸型焊接区磨耗速率在摩擦因数为0.3时显著增大,而下凹型焊接区磨耗速率在摩擦因数为0.35时显著增大.轴重从12 t增加到18 t,上凸型焊接区服役寿命的衰减幅度较小,而下凹型焊接区服役寿命衰减幅度较大.此外,当摩擦因数从0.2增加至0.35时,其对上凸型焊接区服役寿命的影响明显小于轴重(12～18 t)的影响.然而,当摩擦因数从0.2增加至0.35时,其对下凹型焊接区服役寿命的影响与轴重(12～18 t)的影响相当.结果表明,随着轴重和摩擦因数的增加,对钢轨焊接区下凹型不平顺的寿命影响更加显著;在工务维护过程中,应着重关注下凹型焊接区的出现并及时标记和修复.
关键词：铁道工程轮轨关系磨耗预测裂纹萌生预测
分类号：U211.5(铁路线路工程)
论文发表日期：2025-02-14
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 146-154 )
英文信息