钢轨制造残余应力在车轮滚动作用下变化机理的研究

项目名称： 钢轨制造残余应力在车轮滚动作用下变化机理的研究

项目编号： No.51374127

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 矿业工程

项目作者： 宋华

作者单位： 辽宁科技大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 铁路发展事关国计民生，现代化铁路高速、重载和高密度的运输组织方式，使钢轨的使役条件更趋恶化。钢轨的应力状态决定钢轨的损伤形式，钢轨残余应力对使用过程中的耐磨性、抗疲劳强度和抗断裂能力等有重要影响，是决定循环疲劳平均应力的关键因素。钢轨在使役中的应力分布状态是由钢轨制造过程中产生的残余应力和车轮在钢轨上反复滚动接触作用产生的应力状态共同决定的。在考虑钢轨初始残余应力、轨枕支撑和扣件约束条件下按轮轨实际参数建立与钢轨实际使用情况更加相符的轮轨三维滚动接触模型，研究钢轨在车轮反复滚动作用下的应力和应变变化规律，以及轴重、速度、摩擦系数、曲率半径、外轨超高和轨底坡等对应力和应变状态的影响，揭示钢轨制造时产生的残余应力在车轮反复滚动作用下的变化机理，实现对钢轨从制造到使用整个过程中残余应力的产生、变化及其影响因素全面、系统的认知，并为钢轨进行疲劳和断裂研究所需的应力状态提供科学依据。

中文关键词： 残余应力；钢轨复合矫直；轮轨循环滚动接触；弹塑性；有限元

英文摘要： Railway development is related to the national economy and people's livelihood, and the modernization of railway high-speed, heavy-load and high-density transport organization need high quality of rail. The different stress state leads to the different da

英文关键词： Residual stress；Rail compound straightening；Wheel/rai cyclic rolling contact；Elasto-plastic；Finite element