铁道部科技研究开发计划(2001J016)
- 作品数：16 被引量：219H指数：10
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- 一种疲劳长裂纹扩展率新模型被引量：19
- 2006年
- 基于LZ50车轴裂纹扩展数据分析,提出描述长裂纹扩展的新模型。新模型包含门槛值和断裂韧度,并考虑循环比效应,可有效描述门槛值附近和高应力强度因子范围长裂纹的扩展行为及其趋于断裂点的行为；该模型克服了现有Paris-Erdogan模型不能描述门槛值附近和高应力强度因子范围,Forman-Kearney-Engle模型不能描述门槛值附近,Elber方程不能描述高应力强度因子范围疲劳裂纹扩展规律的缺陷。
- 赵永翔杨冰张卫华
- 关键词：门槛值断裂韧度循环比
- 铁道车辆LZ50车轴钢的概率机械性能被引量：23
- 2003年
- 完成了铁道车辆 LZ5 0车轴钢的概率机械性能试验研究 ,拓宽了确定有限疲劳可靠性数据良好假设分布的统一方法 ,比较了 6种常用分布 (即三参数 Weibull、两参数 Weibull、正态、对数正态、极大值和极小值分布 )对试验数据的描述效果 ,综合分析了他们的拟合优度、失效机理的一致性和尾部预测的安全性。从预测的安全性角度 ,选择了极小值分布为最佳统计模型 ,提出了给定可靠度和置信度下基于极小值分布的机械性能参数估计方法 ,并有效地估计了材料的概率机械性能参数。
- 赵永翔黄郁仲高庆
- 关键词：铁道车辆车轴机械性能可靠性对数正态分布
- 超声频率加载下50^#车轴钢超长寿命疲劳性能研究被引量：27
- 2004年
- 利用20kHz超声疲劳试验方法,研究提速列车50#车轴钢的疲劳性能。超声疲劳试验结果表明,50#车轴钢不存在常规疲劳试验曲线所示的"疲劳极限",其S—N曲线表现出"二次下降型"特征,在超长寿命阶段,S—N曲线继平台之后又出现下降趋势。比较50#车轴钢的超声疲劳性能与常规疲劳性能,疲劳性能受频率影响,超声频率使材料疲劳强度提高。超声疲劳试验结果应用于常规疲劳强度设计时需进行强度修正,给出疲劳强度修正公式及修正系数。
- 闫桂玲王弘高庆
- 关键词：提速列车超声疲劳
- 基于Forman方程的随机疲劳长裂纹扩展概率模型被引量：4
- 2006年
- 为了提高随机疲劳长裂纹扩展率预测精度,基于Forman方程,发展了随机疲劳长裂纹扩展概率模型及其参数测定方法,考虑数据分散性规律和试样数量对概率评价的影响,得到了包含存活概率曲线、置信度曲线和两者融合曲线在内的长裂纹扩展率关系曲线,在给定应力强度因子范围内,裂纹扩展率服从对数正态分布条件下,采用线性回归和极大似然法测定模型参数。对铁道车辆LZ50车轴钢裂纹扩展数据分析表明,该模型反映了材料断裂韧度对长裂纹扩展率的影响,克服了基于Paris-Er-dogan方程的概率模型在高应力强度因子范围预测偏于危险的缺陷,验证了该模型的合理性。
- 杨冰赵永翔张卫华
- 关键词：车辆工程
- 铁道车辆疲劳可靠性设计Goodman-Smith图的绘制与应用被引量：48
- 2005年
- 研究铁道车辆疲劳可靠性设计Goodman-Smith图的绘制及其应用方法。提出基于中短与长寿命概率疲劳S—N曲线,确定任意可靠性水平的疲劳强度,以及计算疲劳可靠性设计Goodman-Smith图中转折点坐标的全概率方法。研究表明:以车轮旋转一周、疲劳主应力交变一次为基本循环特征,疲劳寿命用行驶里程表示,以万km为基本单位来绘制铁道车辆的疲劳可靠性设计Goodman-Smith图较为合理。当结构的设计寿命和循环特征与Goodman-Smith图存在差异时,引入换算系数进行修正;当结构部件的疲劳载荷模式与绘制Goodman-Smith图试样的试验载荷模式存在差异时,引入折算系数进行修正;当结构部件的结构形状与尺寸、表面质量、环境条件等可能与绘制Goodman-Smith图的试样存在差异时,引入相应修正系数进行修正;分别给出了上述3种修正系数的表达式。并以LZ50钢疲劳可靠性设计Goodman-Smith图的绘制、修正及其在铁道车辆车轴设计中的应用为例,验证了方法的可行性。
- 赵永翔杨冰彭佳纯张卫华
- 关键词：铁道车辆
- 改进的概率疲劳极限测定方法被引量：5
- 2004年
- 提出了利用升降试验法数据测定概率疲劳极限的3种改进方法。揭示了现有常规法存在不能合理反映疲劳极限的随机性和预测误差较大的缺陷。依据可能的3种试验数据形式,改进方法以疲劳极限附近具有“概率Basquin局部S-N关系”为基础,将疲劳极限视为给定疲劳寿命的条件随机变量,其统计特征通过配对试样的随机疲劳寿命来揭示。应用于车辆LZ50车轴钢概率疲劳极限的测定,验证了改进方法的有效性。
- 赵永翔何朝明杨冰
- 热处理工艺对50钢超高周疲劳性能的影响被引量：3
- 2007年
- 对50钢进行了正火+高温回火、中温回火、高温回火三种不同热处理状态的对称拉压超声疲劳试验,同时用扫描电子显微分析技术和X射线能谱分析方法对50钢的疲劳断口形貌进行显微分析,研究其疲劳断裂行为和疲劳断裂机理。结果表明,50钢存在表面和内部两种裂纹萌生机制;在本试验范围内,热处理工艺对50钢超高周疲劳性能的影响较低周和高周为小,随着寿命的增加,影响越来越弱;热处理工艺对50钢不同的疲劳阶段有不同的影响起源于不同的裂纹萌生机制,对常规疲劳性能起改善作用的热处理工艺可能对材料超高周疲劳性能的改善没有太大作用。
- 闫桂玲王弘高庆
- 关键词：50钢
- 超声疲劳试验方法及其应用被引量：23
- 2004年
- 超声疲劳是一种加速的疲劳试验方法,它的测试频率(20kHz)远远超过了常规疲劳测试频率(小于200 Hz).超声疲劳试验研究表明50#车轴钢和40Cr钢直到1010个应力循环后仍会发生疲劳断裂,并不存在常规疲劳试验曲线所示的“疲劳极限’,因此用107周次的疲劳试验数据进行疲劳强度设计并不安全. 50#车轴钢和40Cr钢超声疲劳性能优于常规疲劳性能.扫描电镜分析表明,超长寿命阶段50#车轴钢裂纹萌生于次表面夹杂.介绍了超声疲劳试验系统、工作原理及超声疲劳试样的设计.
- 闫桂玲王弘高庆
- 关键词：车轴钢40CR钢超声疲劳
- 铁道车辆结构强度可靠性和安全性技术展望被引量：23
- 2003年
- 铁路运输正向高速、重载发展,结构强度可靠性与安全性技术是其中关键课题之一。在探讨现状基础上,预测了发展趋势。阐明了名义应力法较难合理应用于有限元分析结果和现场应变计检测结果;作者等人的试验工作揭示了材料循环应力 应变(CSS)响应存在分散性现象,这是现有理论与方法尚未涉及的领域。建议考虑随机CSS关系,建立局部应变强度可靠性理论体系、开展寿命周期理论研究,提升综合效能、创建车辆强度可靠性与安全性标准等3个值得研究的课题。
- 赵永翔
- 关键词：铁道车辆可靠性安全性
- 随机疲劳长裂纹扩展率的新概率模型被引量：10
- 2005年
- 为实现在全应力强度因子范围合理进行结构安全性分析,提出了概全门槛值和断裂韧度的随机疲劳长裂纹扩展率的新概率模型。考虑了平均应力效应,以给定应力强度因子下裂纹扩展率服从对数正态分布为基础,考虑数据分散性规律和试样数量对概率评价的影响,将存活概率和置信度相融合,由线性回归结合极大似然原理确定概率模型的参数。通过对铁道车辆LZ50车轴钢试验数据的分析表明,模型从数学上良好描述了疲劳长裂纹从裂纹启裂到瞬时断裂的整个随机过程,比较Paris、Elber和Forman模型拟合试验数据表明,该模型相关系数最大,拟合效果最好。
- 赵永翔杨冰张卫华
- 关键词：铁道车辆对数正态分布
