制動轂齒部疲勞損傷機理及檢測試驗研究.pdf

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

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

3、計。包括激勵加載系統(tǒng)設(shè)計與聲發(fā)射信號測試系統(tǒng)設(shè)計。根據(jù)機理分析結(jié)果，提出加載方案，通過有限元仿真計算，確定了試驗的加載參數(shù);此外，通過聲發(fā)射信號采集系統(tǒng)（傳感器選型、信號放大、采集分析軟件）提出測試模型及測試方法，完成聲發(fā)射參數(shù)的提取。
　　(3)制動轂疲勞損傷聲發(fā)射試驗及其分析。以某機車車輛廠有損傷的輪軸制動轂為試驗對象，按照試驗設(shè)計，進行AE參數(shù)撞擊數(shù)及幅值的采集，并對試驗數(shù)據(jù)進行分析，驗證了制動轂齒部疲勞損傷機理分析的正確性