840D車輪輻板斷裂機理分析.pdf

1、車輪是機車車輛中重要的行走部件，車輪的可靠與否關系到整個機車的安全。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，隨著鐵路運輸的進一步提速和重載化，車輪的載荷勢必會進一步增加，特別是制動引起輻板熱應力的增大令人關注，車輪強度問題也就會越來越嚴峻。因此，對于當前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車輪輻板的斷裂機理進行了研究。 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械載荷和制動熱載荷作用下，輻板內側孔邊的徑向應力分布，從而明確了機械載荷和長坡制動熱載荷的組合是導致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力強度因子，得出裂紋擴展過程中應力強度因子的變化規(guī)律