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题名基于概率统计方法对钢轨疲劳裂纹路径的研究
被引量：5
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作者
李孝滔
李煦
曹世豪
文良华
江晓禹
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机构
西南交通大学力学与工程学院
西南交通大学土木工程学院
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出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第11期71-78,共8页
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基金
国家自然科学基金(11472230)
国家自然科学基金重点项目(U1134202/E050303)
四川省青年科技创新团队(2013TD0004)~~
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文摘
目的利用有限元软件ANSYS对车轮滚过裂纹过程进行分析,确定轮轨接触疲劳裂纹的扩展方向。方法基于最大周向应力判据,用概率统计的方法对车轮滚过裂纹过程中,不同角度初始裂纹可能的扩展角度进行分析。车轮滚过裂纹过程中,用可能扩展角度的均值作为裂纹的扩展方向计算裂纹扩展路径。结果用概率坐标纸拟合出的相关系数均大于98.5%,说明裂纹可能的扩展角度符合威布尔分布的可能性超过98.5%。当裂纹长度小于700μm时,裂纹可能的扩展角度基本符合威布尔分布;当裂纹长度达到800μm时,裂纹尖端的等效应力强度因子(Keff)出现4个峰值;当裂纹长度达到1200μm时,第3个峰值载荷处裂纹尖端的Keff超过了材料的断裂韧性,此时裂纹会向行车相反的方向急剧地扩展。结论对于不同角度初始裂纹,其扩展角度基本符合威布尔分布;整个裂纹路径的趋势与实验测得的裂纹路径有较好的一致性,车轮滚过裂纹过程中,用裂纹可能扩展角度的均值作为裂纹的扩展方向可行。
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关键词
轮轨接触
ANSYS
概率统计
最大周向应力判据
威布尔分布
裂纹扩展路径
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Keywords
wheel-rail contact
ANSYS
probability and statistics
the maximum circumferential stress criterion
the Weibull distribution
crack growth path
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分类号
TG113.25
[金属学及工艺—物理冶金]
U211.5
[金属学及工艺—金属学]
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题名微裂纹区对主裂纹扩展的影响
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作者
苟凯
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机构
西南交通大学力学与工程学院
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出处
《四川理工学院学报（自然科学版）》
CAS
2017年第3期51-55,共5页
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基金
国家自然科学基金(11372259)
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文摘
基于Gong推导的主裂纹与微裂纹的理论解,分析了微裂纹区对主裂纹的影响。通过最大周向应力判据,定性和定量地分析了微裂纹区对主裂纹扩展方向的影响。通过计算主裂纹的等效应力强度因子,定性地分析了微裂纹区对主裂纹扩展速率的影响。结果表明:当微裂纹区位于-75°<θ<75°时,微裂纹区增加主裂纹的扩展速率,而位于-150°<θ<-75°和75°<θ<150°时,减弱主裂纹的扩展速率。当微裂纹区位于-30°<θ<30°时,对主裂纹的扩展方向影响不大;当位于30°<θ<115°和-150°<θ<-115°时,主裂纹朝逆时针方向偏转;当位于-115°<θ<-30°和115°<θ<150°时,主裂纹朝顺时针方向偏转。这些结果能够为预测脆性材料的疲劳和断裂行为提供有用的信息。
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关键词
主裂纹
微裂纹
最大周向应力判据
扩展速率
扩展方向
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Keywords
macro-crack
micro-crack
maximum circumferential stress criterion
propagation rate
propagation direction
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分类号
U211.5
[交通运输工程—道路与铁道工程]
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