基于近场动力学的裂纹扩展及轨面剥离掉块成因机理

作     者：程中宁 周宇 李骏鹏 黄旭炜 CHENG Zhongning;ZHOU Yu;LI Junpeng;HUANG Xuwei

作者机构：同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 同济大学上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804 上海市隧道工程轨道交通设计研究院上海200235 

基　　金：国家自然科学基金(51878661) 上海市科委项目(20dz1203100) 中央高校基本科研业务费专项资金(2022-5-ZD-04) 

出 版 物：《同济大学学报（自然科学版）》 (Journal of Tongji University:Natural Science)

年 卷 期：2023年第51卷第6期

页      码：912-922页

摘      要：建立了态基近场动力学钢轨表面滚动接触疲劳裂纹扩展模型,研究钢轨疲劳裂纹的扩展以及由此引起的轨面剥离掉块形成过程。结果表明,轨面单裂纹或裂纹间距>1.5mm情况下,随着通过总重的累积,裂纹扩展的路径逐渐转向钢轨内部,且扩展速率随着通过总重累积和裂纹长度的增加逐渐降低;轨面多裂纹情况下,通过总重增量低于8.8 Mt时,裂纹在荷载作用下主要发生沿长度方向扩展。通过总重增量超过8.8 Mt后,裂纹之间的次生损伤形成;而且,这种情况在轨面多条裂纹间距≤1.5 mm时较为显著,裂纹间距>1.5mm时,裂纹间的相互影响减小;轨面多条裂纹同时存在且裂纹间距≤1.5 mm时,通过总重增量达到一定程度(>10.0Mt),裂纹间的次生损伤形成剥离掉块,剥离掉块深度约为裂纹深度的1/2以上。

主 题 词：铁路 钢轨 剥离掉块 裂纹扩展 近场动力学 

学科分类：08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.11908/j.issn.0253-374x.22045

馆 藏 号：203122244...