两种评定准则下的车轮疲劳强度分析解析

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1、2012年第4期机车电传动No4．20122012年7月10日ELECTRICDRIVEF0RLOCOMOTIVESJuly10，2012研究开发摘要：分别采用基于单轴疲劳理论的车轮疲劳强度评定准则和Dang—Van多轴高周疲劳评定准者则2种方法，x?,N-车轮进行疲劳强度计算，比较2种方法的安全度和适用范闱。结果表明：车轮疲为辆结构强摩劳强度在2种评定准则下均满足要求，车轮的疲劳危险区域位于轮缘侧辐板孔边中间位置，其中使用单轴疲劳准则评定辐板更偏于安全，而Dang—Van多轴高周疲劳准则适用于辐板孔的评价。关键词：车轮；疲劳强度；Dang—Van；疲劳强度评定准则中图分类号：U260．331

2、+7文献标识码：A文章编号：1000—128X(2012)04—0023—03AnalysisofWheelFatigueStrengthunderTwoDifferentAssessingCriterionsLIUXu，ZHANGKai-lin，YAOYuan,ZHAOLi-hua(TractionPowerStateKeyLaboratory，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu，Sichuan610031，China)Abstract：Thewheelfatiguestrengthassessingcriterionsbasedonuniaxialfat

3、iguetheoryandDang-Vanmulti-axishighcyclefatigueassessingcriterionswerebothusedtocalculatethefatiguestrengthofthesamewheel，andsafetyandapplicationscopewerecompared．TheresultsshowedthatthefatiguesWengthofwheelmettherequirementsunderthetwoassessingcriterions，andthedangerzoneofthewheelfatiguewasonthemid

4、dlepointofplateholeedgeinflangeside；uniaxialfatiguecriterionoftheplatetendedtobemoresafe，andtheDang—Vanmulti—axialhighcyclefatiguecriterionwasbet~rtoevaluatetheplatehole．Keywords：wheel；fatigueswength；Dang—Van；fatiguestrengthassessingcriterion车轮作为轮轨车辆的关键部件之一，其疲劳可靠问题的疲劳强度应当采用复杂应力状态下的多轴疲劳性关系到列车安全行驶。由于轨

5、道不平顺和机车车辆强度理论。本文分别采用基于单轴疲劳理论的车轮疲曲线、道岔通过等各种复杂运行工况，车轮受到轮轨劳强度评定准则和Dang—Van多轴高周疲劳评定准则2随机载荷作用；另外作为一个旋转部件，车轮各部位种方法，对同一车轮进行疲劳强度计算，比较2种方法同时受到周期性载荷作用。车轮受到疲劳载荷作用而的安全度和适用范罔。导致材料疲劳损伤和破坏，需要对车轮进行疲劳强度1单轴疲劳破坏准则校核。随着铁道车辆的高速与重载化，对车轮的使用要求也越高。因此，在车轮的设计中，对其疲劳强度的根据国际铁路联盟试验研究中心的研究报告及评定非常重要。相关文献指出⋯，结构产生疲劳裂纹的方向与最大主目前，国内外很多学

6、者对车轮的疲劳强度评定方应力方向相互垂直。因此，假定车轮的疲劳破坏形式法进行了探讨，但主要是将车轮简化为轴对称模型，是由最大主应力方向的应力造成。参照国际铁路联盟将三向应力状态等效为单向应力状态，基于单轴疲劳组织的UIC510—5和欧洲联盟标准的BSEN13979—1—理论对车轮材料的疲劳强度进行校核。然而，车轮(特2003标准，将三向应力状态转换为单向应力状态。别是非轴对称车轮)在运行过程中，受力十分复杂，各首先确定车轮在不同载荷况下的主应力值和方点均承受多轴、非比例、非同相载荷。因此，分析此类向，将所有载荷T况作用下的最大主应力方向确定为基本应力分布方向，这个最大主应力即为其次计收稿日期：

7、20ll一12一O8基金项目：国家自然科学技术基金项目(5l075339)算其与车轮坐标轴线的夹角0；最后把所有其他载荷机车电传动T况作用下的主应力投3有限元分析影到基本应力方向上，3．1车轮模型其投影值最小的即为以某动车车轮(导如【皋11所示。南式i，向轮对)为例，该车轮(1)、式(2)、式(3)可以为整体式辗钢车轮，求出每一个点相应的平图1主应力方向确定示意图带有2个相同的吊装工均应力值和应力