钢轨表面裂纹扩展方向研究-表面技术.pdfVIP

第43卷摇 第3期 摇 摇 摇 表面技术 摇 摇 2014年06月 SURFACE TECHNOLOGY ·37 · 試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試 钢轨表面裂纹扩展方向研究 曹世豪,李煦,文良华,江晓禹 (西南交通大学,成都610031) 摘摇 要: 目的摇 研究钢轨表面裂纹的扩展方向。 方法摇 采用有限元分析软件ANSYS,在不同轴重和不同 角度裂纹的工况下,获得不同裂纹位置的应力强度因子。 结果摇 裂纹在接触斑边缘的位置时,应力强度 因子K 最大。 随着轴重的增加,应力强度因子K 和K 均增大;随着裂纹角度的增加,K 增加,而K 减 I II I II 小。 当裂纹角度为60毅时,其等效应力强度因子幅值驻K 最大。 结论摇 钢轨表面的裂纹在扩展初期,以 eff 斜裂纹为主,扩展角度趋向于60毅。 关键词:轮轨接触;裂纹;轴重;角度;ANSYS 中图分类号:TG111.8摇 摇 摇 文献标识码:A摇 摇 摇 文章编号:1001鄄3660(2014)03鄄0037鄄06 Analysis of Propagation Direction of Rail Surface Crack CAO Shi鄄hao,LI Xu,WEN Liang鄄hua,JIANGXiao鄄yu (Southwest Jiaotong University,Chengdu610031,China) ABSTRACT:Objective To analyze the propagation direction of rail surface crack. Methods The finite element method software ANSYS was used,and thestressintensityfactorsatthecracktiponrail surfacewereobtainedfordifferentlocationsof crackunder conditions of different axle loads and crack angles. Results The stress intensity factor K was the maximum when the location of crackwas at the edge of the contact area. The stress intensity factorK andK increasedwith the increase of axle load,whilethe I II stress intensityfactorK increasedandK decreasedwiththeincreaseof crackangle. ConclusionThemajorrail surfacecrackwas I II inclined crack at the initial stage of crack propagation and the propagation angle tended to be60毅. KEY WO