高速列车空心车轴损伤容限理论与方法研究PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 研究背景与工程意义 1

1.2 车轴损伤及破坏的主要形式 3

1.3 国内外车轴失效历史 4

1.4 国内外车轴疲劳强度研究历史 5

1.5 车轴疲劳评价方法 7

1.6 高速铁路空心车轴的研究现状 8

1.7 本书主要研究内容 8

2 车轴钢的疲劳及断裂性能研究 10

2.1 金属材料的疲劳性能及分类 10

2.2 车轴钢疲劳断裂性能研究现状 14

2.3 车轴钢缺口试样的疲劳性能实验 21

2.4 缺口试样的应力集中系数 23

2.5 试验结果和分析 25

2.6 小结 31

3 车轴疲劳载荷测试及评价 32

3.1 车轴载荷谱的实验研究发展 32

3.2 空心车轴的载荷分析 33

3.3 车轴动应力数据采集及信号预处理 34

3.4 实测数据统计处理 37

3.5 空心轴应力谱的统计推断 42

3.6 车轴疲劳载荷与设计规范 46

3.7 基于实测应力谱的等效应力评价 51

3.8 车轴实测载荷综合分析评价 55

3.9 小结 57

4 异物损伤车轴的裂纹萌生寿命预测 58

4.1 异物冲击缺口的形式 58

4.2 异物冲击缺口的有限元模型 59

4.3 车轴疲劳裂纹形成寿命预测 60

4.4 小结 67

5 旋转弯曲载荷下空心轴表面裂纹前缘的应力强度因子 68

5.1 裂纹尖端的应力和位移［154-156］ 68

5.2 应力强度因子K的计算方法 69

5.3 空心轴表面裂纹的几何模型 73

5.4 空心轴表面裂纹前缘的应力变化 74

5.5 空心轴表面裂纹前缘的应力强度因子解析模型 75

5.6 空心轴半椭圆表面裂纹应力强度因子计算结果及分析 80

5.7 小结 83

6 缺口处短裂纹的疲劳扩展 85

6.1 缺口根部应力应变分析 85

6.2 裂纹应力强度因子表达式 86

6.3 缺口根部短裂纹应力强度因子 88

6.4 缺口根部短裂纹的扩展特性 92

6.5 小结 95

7 疲劳裂纹扩展规律与剩余寿命分析 96

7.1 疲劳裂纹扩展规律 97

7.2 空心轴表面疲劳裂纹扩展分析 98

7.3 空心轴表面疲劳裂纹扩展寿命预测方法 103

7.4 空心轴表面疲劳裂纹扩展特性分析结果 105

7.5 空心轴裂纹扩展寿命计算 106

7.6 带表面缺口车轴安全性评价 107

7.7 小结 109

参考文献 111