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| 滚动接触作用下钢轨表面裂纹扩展机理分析 | |
| 作者单位： | ;1.西南交通大学土木工程学院;2.西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室;3.西南交通大学力学与工程学院 |
| 摘 要： | 为了分析车轮纯滚动接触作用下的钢轨表面裂纹扩展机制,建立含表面裂纹的轮轨滚动接触疲劳计算模型,获得15t轴重作用下钢轨表面裂纹长度由0.1mm扩展到2.0mm全过程的裂纹尖端应力强度因子变化规律.基于复合型断裂准则和Paris疲劳扩展理论,分析钢轨表面裂纹扩展规律.分析结果表明:在微裂纹扩展至可见裂纹阶段,钢轨表面疲劳裂纹属于Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹;随着裂纹长度增加,应力强度因子K_Ⅰ先迅速增加,然后逐渐减小,而KⅡ在裂纹扩展全过程中呈增加趋势;裂纹萌生与扩展初期以张开型为主,随着裂纹长度增加,其扩展形式向滑开型转变;当裂纹扩展至0.3~0.5mm间时,倾向于向上扩展导致剥离掉块,该扩展趋势与现场服役钢轨剥离路径较为一致. |
| 关 键 词： | 轮轨接触 疲劳 裂纹 应力强度因子 复合型断裂准则 |
Propagation mechanism analysis of crack on rail surface under rolling contact |
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