李煦
- 作品数：14 被引量：56H指数：5
- 供职机构：西南交通大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程金属学及工艺机械工程理学更多>>
- 裂纹长度对钢轨裂纹扩展的影响
- 采用有限元分析软件ANSYS,在纯滚动运行状态下,对实际钢轨裂纹的扩展情况进行了模拟。结果表明：轮轨接触的疲劳裂纹为张开型和滑开型同时存在的复合型裂纹；随裂纹长度的逐渐增加,裂尖有效应力强度因子先减小后增大,裂纹扩展速率...
- 李煦曹世豪文良华江晓禹
- 关键词：轮轨接触ANSYS
- 微裂纹群及其扩展演化对材料断裂行为的影响
- 在真实材料中,宏观裂纹尖端附近往往存在大量弥散的微裂纹,它们不仅会在材料服役过程中产生,还可能会产生于材料的制备过程,它们的存在和扩展是影响材料力学性能的一个极其重要的因素。宏观裂纹尖端的应力场由于裂纹的相互作用而不同于...
- 李煦
- 关键词：应力强度因子
- 轮轨高速滚动接触及钢轨疲劳裂纹扩展研究被引量：18
- 2016年
- 为研究高速列车轮轨滚动接触疲劳损伤,通过引入应变率效应,获得了轮轨接触作用力的分布,并基于最大周向应力判据,对车轮滚过裂纹过程中裂纹可能的扩展角度进行了统计分析,确定了钢轨表面疲劳裂纹的扩展方向.根据威布尔分布,用可能扩展角度均值作为裂纹扩展方向,获得了裂纹扩展路径.研究结果表明,低速列车钢轨的裂纹扩展为张开型裂纹逐渐变为滑开型裂纹,高速列车的钢轨裂纹扩展基本都是张开型裂纹;高速列车钢轨的裂纹扩展速率快于低速列车钢轨;模拟的裂纹路径与实验测得的裂纹路径吻合,验证了用可能扩展角度的均值作为裂纹扩展方向的合理性.
- 江晓禹李孝滔李煦曹世豪
- 关键词：滚动接触疲劳有限元威布尔分布
- 基于概率统计方法对钢轨疲劳裂纹路径的研究被引量：5
- 2015年
- 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。
- 李孝滔李煦曹世豪文良华江晓禹
- 关键词：轮轨接触ANSYS概率统计威布尔分布
- 基于ANSYS的轮轨接触疲劳分析被引量：5
- 2015年
- 通过分析ANSYS求解断裂参数K因子的原理位移外推法,并比较ANSYS仿真计算与断裂力学的解析解结果,表明ANSYS计算K因子的精确度可以达到99.9%。对钢轨表面存在裂纹的轮轨接触疲劳问题进行研究,在不同裂纹角度下,获得不同位置的裂纹尖端应力强度因子。结果表明:随着裂纹角度的增加,应力强度因子KI增加而KII减小;在裂纹角度比较小时,裂纹以滑开型破坏为主,随着裂纹角度的增加,其破坏形式向张开型破坏转变;疲劳裂纹最危险的位置发生在接触斑边缘位置,在钢轨养护时,应选用固体润滑剂。
- 曹世豪李煦文良华江晓禹
- 关键词：机车工程轮轨接触
- 钢轨表面裂纹扩展方向研究被引量：10
- 2014年
- 目的研究钢轨表面裂纹的扩展方向。方法采用有限元分析软件ANSYS,在不同轴重和不同角度裂纹的工况下,获得不同裂纹位置的应力强度因子。结果裂纹在接触斑边缘的位置时,应力强度因子K最大。随着轴重的增加,应力强度因子KI和KII均增大;随着裂纹角度的增加,KI增加,而KII减小。当裂纹角度为60°时,其等效应力强度因子幅值ΔKeff最大。结论钢轨表面的裂纹在扩展初期,以斜裂纹为主,扩展角度趋向于60°。
- 曹世豪李煦文良华江晓禹
- 关键词：轮轨接触轴重ANSYS
- 钢轨表面裂纹扩展路径的数值模拟被引量：3
- 2016年
- 通过采用有限元分析软件ANSYS对钢轨表面裂纹扩展路径进行模拟,在主裂纹尖端微小区域虚设出不同角度的次裂纹来计算出钢轨表面斜裂纹的扩展路径。仿真结果表明模拟的裂纹路径与实验得到的裂纹路径基本吻合。由此可知,用虚设的次裂纹计算裂纹的扩展方向是可行的。
- 杨鸿达张言库李孝滔李煦江晓禹
- 关键词：ANSYS
- Hertz理论与有限元法分析轮轨接触疲劳的差异性研究被引量：19
- 2015年
- 采用Hertz理论和有限元分析软件ANSYS,对钢轨表面存在微裂纹的轮轨接触疲劳问题进行研究,在不同轴重和运行状态下,获得不同位置的裂纹尖端应力强度因子。结果表明,随着轴重的增加,应力强度因子KI增加,而KII的变化趋势因车轮运行状态的不同而不尽相同。摩擦力的存在,使得KI、KII明显增加,且明显改变KII的变化趋势;在无摩擦力时,KII所占KI的比例约为6%,纯滚动时,KII所占KI的比例达到将近20%,全滑动时,KII所占KI的比例接近50%,因此,对钢轨进行疲劳断裂机理分析时,KII明显不可忽略。由于Hertz理论不考虑材料的塑性和轮轨间的摩擦力,使得Hertz理论分析轮轨接触疲劳时有适用范围小、计算结果偏大、误差累计等缺点,而有限元法是解决复杂轮轨接触疲劳问题更有效的方法。
- 曹世豪李煦张四放文良华江晓禹
- 关键词：ANSYS轮轨接触轴重摩擦力
- 考虑次裂纹时U71Mn钢的主裂纹扩展行为被引量：1
- 2017年
- 采用ANSYS有限元软件,结合疲劳与磨损耦合模型,模拟计算了10t轮重的车轮以全滑动方式滚过初始长度100μm、扩展角度30°的钢轨表面裂纹时裂纹的等效应力强度因子Keff,研究了钢轨疲劳与磨损的关系并分析了主、次裂纹扩展方向及出现次裂纹时主裂纹的扩展行为。结果表明:钢轨的破坏形式以疲劳损伤为主;当裂纹出现分叉之后,主裂纹尖端的应力集中会得到比较大的缓解,其等效应力强度因子下降较快;当裂纹扩展到长度大于1mm之后,在主裂纹扩展过程中均伴随着次裂纹的出现,且主裂纹扩展方向基本不变,扩展速率逐渐加快,而次裂纹的扩展速率和扩展方向都基本不变。
- 文良华李孝滔李煦曹世豪江晓禹
- 关键词：有限元方法磨损
- 钢轨裂纹疲劳与磨损耦合关系的研究
- 采用有限元分析软件ANSYS结合疲劳与磨耗耦合模型,分析钢轨裂纹疲劳与磨损的竞争机制.对于10t轴重车轮以纯滚动方式滚过初始裂纹长度为100μm,扩展角度为30°的钢轨表面裂纹,计算了各个阶段的等效应力强度因子...
- 文良华李煦曹世豪江晓禹
- 关键词：ANSYS磨损
