840D車輪輻板斷裂機(jī)理分析.pdf

1、車輪是機(jī)車車輛中重要的行走部件，車輪的可靠與否關(guān)系到整個機(jī)車的安全。對于貨運列車來說，目前貨車使用的制動方式仍然是踏面制動，隨著鐵路運輸?shù)倪M(jìn)一步提速和重載化，車輪的載荷勢必會進(jìn)一步增加，特別是制動引起輻板熱應(yīng)力的增大令人關(guān)注，車輪強(qiáng)度問題也就會越來越嚴(yán)峻。因此，對于當(dāng)前840D貨車車輪輻板斷裂問題的解決是非常重要的。本文利用實驗分析和有限元計算，對840D車輪輻板的斷裂機(jī)理進(jìn)行了研究。 首先，通過對840D車輪輻板孔邊裂紋的觀察

2、分析，確定了裂紋的宏觀特征和車輪破壞的形式；利用試驗測出了840D車輪鋼在使用多年之后的靜力特性和斷裂韌性。其次，利用大型有限元軟件ANSYS分別計算了車輪在機(jī)械載荷和制動熱載荷作用下，輻板內(nèi)側(cè)孔邊的徑向應(yīng)力分布，從而明確了機(jī)械載荷和長坡制動熱載荷的組合是導(dǎo)致840D車輪開裂破壞的主要原因。最后，利用有限元軟件ANSYS計算了840D車輪在長坡制動熱載荷作用下，輻板孔邊不同長度裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子，得出裂紋擴(kuò)展過程中應(yīng)力強(qiáng)度因子的變化規(guī)律