外物损伤对合金车轴钢疲劳性能的影响

作者：吴圣川; 徐忠伟; 康国政; 何卫锋; 戴光泽

来源：西南交通大学学报, 2018, 1-5.

• 外物损伤
• 高速铁路
• 空心车轴
• Peterson公式
• 疲劳裂纹萌生

采用空气炮装置开展外物损伤（FOD）高铁车轴合金钢试样的模拟实验,于试样表面预制FOD;其次,通过旋转弯曲高周疲劳试验获得光滑试样和含FOD试样的疲劳S-N曲线及疲劳极限;最后,基于有限元方法估算不同缺陷试样的应力集中系数,结合Peterson公式预测疲劳缺口系数和疲劳极限。研究发现,外物损伤车轴钢试样的疲劳性能明显低于光滑试样,并且冲击速度越高,疲劳性能越低;其中边缺陷的疲劳缺口系数最大,面缺陷最小,但疲劳寿命分散性较大。与实验结果相比,仿真模拟和理论计算可获得更低/偏于保守的疲劳强度估算值。

• 单位
  牵引动力国家重点实验室; 西南交通大学; 机械结构强度与振动国家重点实验室