损伤与断裂力学及其工程应用研讨会（2021）

120 / 2021-04-08 09:33:37

考虑外物损伤的高速列车感应淬火车轴结构完整性评价

高速列车，感应淬火车轴，外物损伤，疲劳强度，结构完整性

外物损伤是破坏高速列车车轴结构完整性的一个典型因素，感应淬火车轴疲劳强度对外物损伤及其敏感。本研究采用立体显微镜分析了CRH2系列高速列车S38C车轴表面的损伤，借助轻型空气炮向取于S38C车轴表面的四点弯曲疲劳试样发射多种角度、速度球形和正方形钨钢弹体，模拟外物损伤。采用逐步加载法来确定损伤试样的疲劳强度，在场发射扫描电镜下观测疲劳试验前损伤特征和疲劳断口形貌。结果表明，车轴表面的损伤大部分是刮擦，少部分是缺口。球形弹体垂直冲击损伤随着速度的增大变得逐渐恶劣，材料缺失和微裂纹分布在损伤边缘，底部出现绝热剪切带引发的裂纹；球形弹体斜冲击损伤出射区主要以形变和剪切作用下的掉块为主；方形弹体冲击损伤形态各异。不考虑损伤形成的工况，试样疲劳强度随着损伤深度的增加而降低。