车轴钢弯曲微动疲劳失效机理和寿命预测方法的研究

项目名称： 车轴钢弯曲微动疲劳失效机理和寿命预测方法的研究

项目编号： No.11402219

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 丁俊

作者单位： 西南石油大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 弯曲微动疲劳是高速列车车轴断裂的主要失效形式之一。本项目拟通过试验研究、有限元模拟和理论分析相结合的研究方法开展车轴钢的弯曲微动疲劳失效机理及其寿命预测方法的研究。通过系统的非比例多轴棘轮试验，揭示棘轮演化特性，以此建立有限变形框架下的循环棘轮本构模型，为后续弯曲微动过程的有限元分析提供理论模型；通过系统的弯曲微动疲劳试验研究和有限元模拟，分析第三体磨屑、表面粗糙度、循环弯曲载荷、法向载荷和摩擦系数等因素对弯曲微动疲劳的影响，揭示弯曲微动疲劳过程的损伤演化规律和失效机理，从而提出能合理预测弯曲微动疲劳寿命的方法和防护弯曲微动疲劳的有效措施。研究成果将提高固体力学在弯曲微动疲劳损伤领域的认识水平，同时为高速铁路的安全评估和寿命预测提供理论支持。

中文关键词： 疲劳寿命；损伤机制；弯曲微动疲劳；单轴棘轮行为；有限变形

英文摘要： Bending fretting fatigue is the main failure mode of the high-speed train axle components. In this project, the failure mechanism and life prediction method of bending fretting fatigue for axle steel will be studied by combining with experimental study, f

英文关键词： fatigue life；damage mechanism；bending fretting fatigue；uniaxial ratcheting；finite deformation