车轮载荷对其残余应变应力分布特性的影响

摘要：

随着高速、重载铁路不断发展,轮轨滚动接触疲劳已成为影响和制约轮轨服役寿命和运输安全的重要因素,是轮轨的主要失效形式之一。滚动接触弹塑性应力应变分析是研究轮轨滚动接触疲劳失效的基础和关键。借助有限元软件 ABAQUS,本文建立了车轮三维滚动接触弹塑性有限元模型,模型中材料本构关系采用 Lemai-tre-Chaboche 非线性各向同性随动硬化循环塑性模型,通过在车轮接触表面反复施加移动法向载荷和切向载荷模拟轮轨滚动接触过程,得到了车轮接触表面附近的残余应力和残余应变。结果表明：随着载荷循环次数增加,车轮残余应力逐渐增大但很快趋于稳定,残余剪切应变也随之增大但增大速率逐渐衰减；纯滚动工况下最大接触压力越大,残余应力和残余应变越大,残余应力和残余应变最大值发生在车轮次表面；切向力对车轮接触表面附近的残余应力和应变影响明显,切向力作用下残余剪切应变最大值发生在滚动接触表面。

关键词：滚动接触、弹塑性分析、有限元法、循环塑性

分类号：U272.2(车辆工程)

资助基金：国家自然科学基金51175032;北京交通大学基本科研基金2013YJS075

在线出版日期：2016-04-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：35-40