制動(dòng)轂齒部疲勞損傷機(jī)理及檢測(cè)試驗(yàn)研究.pdf

1、近年來，高速列車的運(yùn)行速度大幅提升，與以往相比較，各個(gè)部件承受更加復(fù)雜載荷作用。高鐵輪軸中的制動(dòng)盤轂是制動(dòng)系統(tǒng)的重要部件，其高速條件下疲勞損傷機(jī)理及檢測(cè)方法研究也成為了高鐵運(yùn)行安全的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　從制動(dòng)轂齒部疲勞損傷的力學(xué)機(jī)理研究出發(fā)，提出制動(dòng)轂齒部疲勞損傷的試驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)制動(dòng)轂齒部疲勞損傷的檢測(cè)裝置。研究了以下具體內(nèi)容:
　　(1)高速列車制動(dòng)轂齒根部疲勞損傷機(jī)理分析。從高鐵制動(dòng)時(shí)制動(dòng)盤對(duì)轂的作用，以及運(yùn)行時(shí)受到路譜

2、振動(dòng)與沖擊、慣性力的作用兩方面分析制動(dòng)轂齒部載荷。首先，建立了制動(dòng)時(shí)制動(dòng)盤與轂的溫度模型，計(jì)算了制動(dòng)轂齒的均布載荷，并建立了運(yùn)行時(shí)制動(dòng)盤的力學(xué)分析模型，通過動(dòng)力學(xué)方程分析制動(dòng)轂齒的受力狀態(tài);其次，以某機(jī)車車輛廠的制動(dòng)盤轂為實(shí)例，計(jì)算了制動(dòng)轂齒部的應(yīng)力狀態(tài);最后結(jié)合剩余強(qiáng)度模型與S-N曲線，研究制動(dòng)轂齒部疲勞損傷機(jī)理，指出運(yùn)行時(shí)的變拉應(yīng)力與制動(dòng)時(shí)的熱拉應(yīng)力是造成制動(dòng)轂齒部產(chǎn)生疲勞損傷的主要原因。
　　(2)制動(dòng)轂疲勞損傷聲發(fā)射試驗(yàn)設(shè)

3、計(jì)。包括激勵(lì)加載系統(tǒng)設(shè)計(jì)與聲發(fā)射信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)機(jī)理分析結(jié)果，提出加載方案，通過有限元仿真計(jì)算，確定了試驗(yàn)的加載參數(shù);此外，通過聲發(fā)射信號(hào)采集系統(tǒng)（傳感器選型、信號(hào)放大、采集分析軟件）提出測(cè)試模型及測(cè)試方法，完成聲發(fā)射參數(shù)的提取。
　　(3)制動(dòng)轂疲勞損傷聲發(fā)射試驗(yàn)及其分析。以某機(jī)車車輛廠有損傷的輪軸制動(dòng)轂為試驗(yàn)對(duì)象，按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)行AE參數(shù)撞擊數(shù)及幅值的采集，并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，驗(yàn)證了制動(dòng)轂齒部疲勞損傷機(jī)理分析的正確性