高速列车空心轴表面裂纹前缘应力强度因子解析模型

摘要：

高速列车运行中其车轴可能受到硬物的高速冲击造成缺口,由于缺口所造成的应力集中会在车轴表面萌生疲劳裂纹,如果没有及时发现而继续使用,车轴会受到扰动载荷的作用,导致表面裂纹不断扩展,直至发生断裂.对车轴的疲劳断裂问题进行研究时,可通过应力强度因子进行断裂安全分析.由于空心轴的使用越来越广泛,其裂纹扩展问题也成为了研究的重点.空心车轴与实心车轴相比,表面裂纹情况更加复杂,无法利用已有公式计算出应力强度因子的解.通过对实心轴表面裂纹应力强度因子解析式进行修正,得出空心轴表面裂纹应力强度因子,将其与Carpinteri通过有限单元法得到的应力强度因子进行比较.结果表明,空心轴半椭圆表面裂纹应力强度因子解析模型具有较高的精度,为空心轴裂纹扩展的进一步研究提供了参考.

关键词：空心轴、表面裂纹、应力强度因子、解析模型、解析法

所属期刊栏目：41

分类号：U270.12(车辆工程)

资助基金：国家自然科学基金51605023;北京建筑大学研究生创新项目PG2018087

在线出版日期：2019-05-06（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：64-69