钢轨循环滚动接触过程残余应力-应变的变化规律研究

摘要：

钢轨残余应力包括钢轨生产残余应力和轮轨循环滚动接触所产生的残余应力,两种残余应力共同决定了在役钢轨的损伤形式.提出了一种引入钢轨生产残余应力的有限元方法,采用Chaboche循环塑性本构模型,在接触表面施加循环移动的Kalker三维非赫兹接触法向、切向力和横向分布力模拟车轮运动,建立了曲线通过钢轨循环滚动接触有限元模型,并对钢轨循环滚动接触过程中残余应力-应变的变化规律进行研究.结果表明:随循环滚动次数的增加,钢轨生产残余应力很快重新分布并逐渐趋于稳定,而残余切应变则呈现近似线性增加;钢轨纵向残余应力和残余等效塑性应变随曲线半径的增加在数值上均逐渐减小、随摩擦系数的增加而逐渐增大、随纵向蠕滑率的增加而先增大后减小.

关键词：残余应力、曲线通过、循环滚动接触、应力-应变、有限元

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分类号：U211.5(铁路线路工程)

资助基金：国家自然科学基金51374127;2015年辽宁省高等学校创新团队支持计划LT2015014;辽宁省教育厅2016年度科学研究项目2016HZPY08

在线出版日期：2019-01-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：147-153