磁声发射在钢轨性能无损检测中的应用研究

根据磁声发射（ＭＡＥ）强度与应力的依从关系，对退火钢轨进行了应力标定，并测量了Ｕ７４新轨的残余应力。又根据ＭＡＥ强度随材料相对疲劳度的变化规律，探讨了用ＭＡＥ法估测钢轨剩余寿命的可行性。

在役钢轨的伤损预测

讨论了在役钢轨伤损规律及预测方法，探讨了用模糊贴近理论实现任意待评估路段钢轨伤损预测的可能性。

超速叶轮残余变形分析

将柴油机涡轮增压器叶轮简化为一个均质、等厚、变密度的旋转圆盘，按轴对称平面应力弹塑性分 析方法计算了国产某型增压器叶轮在３０ ０００ ｒ／ｍｉｎ超速预加载后的残余应变场和轮内塑性区尺寸；又 用电阻应变测量法测得超速叶轮的实际应变。两种方法得到的残余应变的分布规律和数值都十分吻合， 表明了超速工艺在叶轮制造中的必要性，也为叶轮的设计和加工提供了可信的数据。

用磁声发射原理测量钢轨残余应力

根据磁声发射（ＭＡＥ）原理并利用自制的磁化器对退火钢轨进行了室内应力标定，得到用面积法处理的应力与ＭＡＥ强度标定曲线，又据此测量了Ｕ７４６０ｋｇ／ｍ新轨的残余应力。

U71Mn轨钢低周疲劳寿命的研究

通过对U71 Mn轨钢材料低周疲劳的试验,建立了Manson-Coffin关系式,从而为估算U71 Mn轨铜的低周疲劳寿命提供了依据,并根据尖锐缺口裂纹萌生的常规试验,提出了反映尖锐缺口曲率影响的弹塑性疲劳缺口系数K_f^p,据此建立了K_f^p与缺口裂纹萌生寿命N_i的关系.用这种方法同样可以预测材料的低周疲劳寿命.计算表明,两种方法的计算误差在10％以内.

车辆轮轴系统的马尔可夫型可靠性分析

从实际调查数据出发，运用马尔可夫随机过程理论，对轮轴系统的失效－修复这一随机过程进行可靠性分析，确定出各部件以及整个系统的有效度（可用度）、可靠度和平均无故障工作时间。

超速叶轮的弹塑性分析

从旋转圆盘的理论分析出发，对增压器压气机叶轮做了一系列的简化与假设，得到叶轮在弹塑性状态时的应力场、位移场及残余变形场的理论解，为叶轮的超速加工工艺规程提供了理论的定量依据．

带孔圆盘试件在冲击载荷作用下应力的传播

当车轮在轨道上运行时,因轨道不平顺而受到冲击,轮内往往产生很大的冲击应力,并由此导致车轮的破坏。为了探讨这种冲击应力对车轮的影响,我们做了模拟试验,观察车轮受冲击的瞬间应力波在轮内的传播情况。试验时用一个带中心圆孔的聚碳酸酯圆盘,内孔支承于刚度很大的三角支架上,外缘沿半径方向作用冲击力。

叶轮超速残余变形场的理论计算

从旋转圆盘的理论分析出发，对增压器压气机叶轮做了一系列的简化与假设，得到叶轮在弹塑性状态时的应力场、位移场及残余变形场的理论解，为叶轮的超速加工及套装工艺规程提供了定量的依据。

采用Paris公式描述缺口表面裂纹扩展速率的条件

通过两种材料的缺口表面裂纹扩展规律的实验研究和非线性有限元的数值计算,指出只有当缺口裂纹冲出缺口的非线性应力场,由线弹性断裂力学所确定的应力强度因子成为裂纹扩展的驱动力时,Paris 公式方可用于表征缺口表面裂纹扩展速率.为工程应用需要,提出当 n′>0.2和表面裂纹长度2c>1mm 时,Paris 公式可以应用于描述缺口表面裂纹的扩展速率.

运用可靠性分析技术确定钢轨的强度级别

本文首先将刚性圆柱和平面接触的安定极限线性化,然后将影响接触应力的因素随机化,并根据应力强度干涉模型计算轮轨接触强度可靠度.本文提出因接触强度可靠度来为不同地段的钢轨选择强度级别,从而改变了一条线路选用一种强度钢轨的状态,使整条线路保持同一接触强度可靠度.

轧钢在冲击载荷作用下表面裂纹的扩展行为

研究轨钢表面裂纹在正弦波和矩形波载荷交替作用下的扩展规律,结果表明轨钢在冲击载荷作用下,表面裂纹扩展速率比正弦波的扩展速率平均快5倍,极限时相差92倍。缺口应力场的数值分析和疲劳裂纹扩展实验均证实表面裂纹扩展速率可用帕里斯(Paris)公式描述,其估算的寿命值和实际值相吻合。

钢轨轨头三维应力有限元分析

应用有限元分析程序 ANSYS5.5对 60 kg· m-1钢轨轨头接触应力和最大负弯矩截面的弯曲应力进行了分析计算 ,并给出在实际机车轮压作用下有关截面上的应力数值和分布规律 ,为今后研究钢轨轨头近表面区域缺陷的发展规律及预测伤损钢轨的使用寿命提供了依据。

用柔度法和数值法确定疲劳裂纹的闭合效应

用柔度法中的裂尖应变法测定了车轴钢缺口裂纹的张开载荷。根据车轴钢的循环应力应变曲线,利用ADINA非线性有限元程序分析了裂尖附近的应力应变场。计算了缺口裂纹的张开载荷。柔度法和数值法的结果吻合。本文提出敏感点的概念,实测张开载荷的关键在于将应变片布置在敏感点上。实测和有限元计算证实敏感点是裂尖前方应变线性最佳而应变值又较大的位置。

隔离状态下两种土工格栅的交变荷载－延伸特性

本文叙述了一组对ＨＤＰＥ和ＰＥＴ土工格栅试件进行的隔离状态下的交变荷载一延伸试验，试件是在五种加载频率（０．１、０．５、１．０、２．０和３．５Ｈｚ）及荷载幅度下进行试验的。可以用两种不同特性的循环响应来描述土工格栅材料的荷载一应变性能：（１）非线性的卸载一再加载滞后回线；（２）包括所有滞后回线的荷载一应变包线（Ｃａｐ）。现已证明两种格栅试件的交变荷载－应变响应曲线与按现行的ＡＳＴＭＤ４５９５试验方法得出的相同材料静态特性明显不同。ＨＤＰＥ试件的荷载－应变包线时加载频率和加载历史很敏感，而ＰＥＴ试件似乎相对地不敏感。两种格栅的荷载－应变滞后特性都与荷载水平和加载频率密切相关。