低接头处钢轨的弯曲应力计算

研究车轮在钢轨上的运动是确保铁路运输安全、高效的基本前提，通过编程计算出轨道不平顺处的钢轨底部弯曲应力，为预测钢轨的疲劳寿命提供了理论依据．

如何消除钢轨低接头病害

本文总结了预防和整治相结合消除钢轨低接头病害的经验和体会。

双线钢筋混凝土轨枕地段钢轨低接头病害分析及整治

重点介绍双线钢筋混凝土轨枕地段,钢轨低接头产生的主要原因是钢轨踏面本身不平顺,及驶入端轨面低于驶出端轨面所造成的不平顺。文章针对病害产生的原因,提出了一系列行之有效的整治方法。

浅谈钢轨低接头产生原因与整治方法

在实际养护维修调查和广泛应用的基础上,阐述和分析接头病害产生的原因,结合实践调查研究分析,提出了具体解决办法。

浅析钢轨低接头产生原因及处理措施

铁路线路设备是铁路运输业的基础设备,它长期暴露在室外,经受着风雨冻融和列车荷载的作用,轨道几何尺寸不断变化,路基及道床不断产生变形,钢轨、联结零件及轨枕不断磨损,因而使线路设备的技术状态不断地发生变化。轨道部件伤损和轨面不平顺产生的主要原因是接头部位强大冲击力的反复作用,使得这些部位的部件产生疲劳伤损所致。

钢轨低接头的预防与整治

随着铁路跨越式发展的需要,铁路线路设备取得了突飞猛进的发展,无缝线路的普及与应用已成为趋势,但是由于受到资金的限制和从节省资源方面考虑,非提速地段的普通钢轨线路还将长期存在下去。从线路维修资料得知,线路接头区的养护工作量约占线路养护总工作量的60%,所耗经费约占养护总经费的35%以上,钢轨因轨端损坏而抽换的数量,较其他部分损坏而抽换的数量大2-3倍,重伤钢轨60%左右发生在接头区。而钢轨低接头是钢轨接头病害中最常见,危害性最大的病害之一,它也直接导致了其他接头病害的产生。

钢轨低接头形成原因及整治办法

文章分析了形成钢轨低接头的几个主要原因,并针对铁路线路低接头形成原因的不同,总结了几个整治措施和方法。

轻微低接头造成大波浪

焊接长钢轨踏面上０．５ｍｍ的微小低接头，会加速道碴的沉降，并且在低接头缺陷附近区域的恶化，要比其它部位恶化快得多，它会导致轨头上出现大的、肉眼可见的损害。

铁道线路低接头病害整治浅析

钢轨接头是轨道结构的薄弱环节,由于接头受到较大的冲击力,增强了接头区轨道部件的几何尺寸的变化,导致接头产生病害,严重影响线路设备质量,直接影响着列车行车安全。因此线路接头的养护便成为线路养护维修的重要部分,但在养护维修线路接头过程中,由于接头构造及养护维修方法不当,经常会产生线路接头病害,给养护维修带来很大难度。分析了低接头病害产生的原因,总结多年工作经验,提出了病害整治措施,对现实工作具有指导意义。

铁路线路设备低接头的防治办法

矿山铁路分公司云冈工务段管辖的云冈沟共137.729km的线路,担负着同煤集团煤炭外运的重要任务,是同煤集团外运的大通道,它的安全畅通直接影响着企业效益的提升。随着铁路重载的发展,车辆轴重的提高,管内曲线由于管理和养护维修的不当,加上万吨、两万吨重载列车的运行,钢轨接头为薄弱环节的情况更为凸显。线路低接头的出现不利于列车、重载列车的运行。为了全面有效地整治低接头病害,确保线路质量均衡稳定,云冈工务段,对管辖内低接头重新摸底,同时在防治办法方面进行攻关。

低接头病害的处理与防治

分析了钢轨低接头病害的产生原因．详细介绍了防治低接头病害的具体措施。

船山专用线钢轨低接头病害的整治

介绍了接头病害的的种类,并根据企业的生产特点,分析了病害产生的原因。结合集团公司线路的实际情况,从多方面提出了整治病害的方法。

一种针对低匹配焊接接头的“等承载”设计方法

为提高高强钢低匹配接头承载能力,提出了低匹配接头与母材具有相等的静载承载能力和疲劳抗力的"等承载能力"(ELCC)概念.从安全性角度出发,焊接结构必须同时具有足够的强度和应力松弛能力,而强度失配接头的断裂模式类型能够同时反映接头的强度、塑性变形能力以及焊缝与母材之间塑性变形的非均匀程度.母材先于焊缝发生塑性变形的全面屈服断裂是最安全的结构断裂模式,基于此提出了以全面屈服准则为判据的ELCC设计思想.确定ELCC实现条件的基础上,给出了低匹配接头ELCC的焊缝形状设计方法.ELCC设计使低匹配接头承载薄弱区由焊缝向母材转移,不必考虑匹配比的影响,焊接结构直接按照母材强度设计成为可能.

含中心裂纹低匹配对接接头形状参数对形状因子的影响

基于有限单元法针对含中心裂纹的低匹配对接接头形状设计,以最大限度提高接头的抗断能力为目标,从断裂力学角度出发,考察了含中心裂纹的低匹配对接接头的焊缝余高高度、盖面焊道宽度、焊趾过渡圆弧半径等形状参数对其形状因子的影响.结果表明,焊缝余高高度对含中心裂纹的低匹配对接接头形状因子影响最为显著,盖面焊道宽度的影响次之,焊趾过渡圆弧半径的影响最小.选择合适的形状参数可以提高含中心裂纹低匹配对接接头的抗断能力.

弹性状态低匹配焊接接头弯曲等承载设计准则与设计方法

弹性状态以低匹配接头能够达到与母材"弯曲等承载能力"(EBLCC)为目标,对低匹配对接接头焊缝几何形状临界条件进行了理论分析,推导了低匹配接头满足弯曲等承载条件的最低余高以及最小熔宽,并给出了弹性状态低匹配弯曲等承载接头设计准则.分析了圆弧替代抛物线曲线的可行性,给出了适用于工程应用方便的三圆相切低匹配弯曲等承载接头设计方法,并进行了弯曲试验验证.结果表明,设计的三圆相切低匹配弯曲等承载接头能够达到与母材弯曲承载能力,满足弯曲等承载要求.文中给出的设计准则与设计方法可使低匹配接头按照母材的弯曲承载能力进行设计,为弹性状态低匹配接头弯曲承载能力设计提供重要的理论依据.

弹性阶段低匹配对接接头三点弯曲余高形状设计

弹性阶段以提高低匹配接头弯曲承载能力为目标,基于材料力学方法针对三点弯曲时低匹配对接接头的余高形状设计,提出了等弯曲承载能力(EBLCC)的设计思想、判据及实现条件,并给出了三点弯曲接头余高形状设计方案,同时对理论分析结果进行了有限元验证.结果表明,理论计算余高形状为抛物线形,有限元结果与理论分析基本吻合,EBLCC设计使峰值应力从低匹配接头承载薄弱的焊缝区转移到近焊趾的母材部位,从而提高了低强焊缝的弯曲承载与抵抗弯曲变形能力.余高双侧对称圆弧型可以替代抛物线型.这种设计方法对高强钢低匹配对接接头设计及应用具有参考和指导意义.

基于等承载能力原则的低匹配对接接头设计

根据对接接头的应力分布特点,提出了低匹配接头焊缝与母材具有相等静载承载能力的条件,即焊根处应力集中因子与接头匹配比(焊缝金属与母材的屈服强度的比值)相等。通过有限元计算及其结果的回归分析,建立了对接接头几何参数与焊根处应力集中因子经验方程。针对高强钢焊接结构的应用,以焊缝与母材静载等强承载为原则,进行了低匹配对接接头的几何形状设计。结果表明,该几何形状设计不仅可在较大范围内选择匹配比而不必降低应用载荷,而且接头断裂模式由局部屈服断裂向整个接头的全面屈服断裂转变,该接头设计对于高强钢低匹配接头的应用具有重要意义。

焊接残余应力对高强度钢低匹配对接接头静载强度的影响

采用有限元方法研究了焊后拉伸条件下高强度钢等匹配和低匹配对接接头内部应力的变化情况.结果表明,焊后横向和纵向拉伸载荷增至临界失效载荷期间,等匹配和低匹配接头的焊缝区和母材区应力均一直持续增加,但焊缝及近缝母材区应力在焊接残余应力基础上的增加较远端母材区缓慢;最终近缝母材区的应力明显高于远端母材区,未表现出内应力完全调匀的特征;这意味着由于焊接残余应力的存在,高强度钢宽板等匹配焊接结构的静载强度可能略有损失,而高强度钢宽板低匹配焊接结构更将在焊缝低强的影响下损失更大的静载强度.

高强钢低匹配等承载对接接头焊接残余应力调匀能力

借助有限元软件研究了高强钢对接接头中焊接残余应力的调匀情况.结果表明,因母材塑性储备不足,所有接头焊后横向、纵向拉伸峰值应力均在焊接残余应力的基础上不断增加,但接头各区域应力增速不同,最终残余应力均未完全调匀.低匹配静载ELCC接头高塑性、低屈强比的盖面焊道位于高值残余应力所在的焊缝及近缝区母材表面并分担载荷,使该区应力增速放缓,故其残余应力调匀能力优于等匹配接头.考虑焊接残余应力的ELCC接头静载失效更可能发生在母材区,这与ELCC接头的设计目标相符.明确了静载ELCC设计可以忽略焊接残余应力的影响.

低匹配对接接头的“等承载”设计及拉伸疲劳行为

为提高高强钢低匹配接头的承载能力,以'等承载能力'(Equal load-carryingc apacity,ELCC)(即焊缝与母材承载能力相等)为原则,进行对接接头的形状参数设计。有限元计算表明,ELCC设计使对接接头焊缝区域(包括焊趾和焊根)应力应变显著降低,低强焊缝的承载能力提高。试验结果表明,ELCC对接接头强度可基本达到母材抗拉强度;在高应力区,ELCC对接接头疲劳强度与削平等匹配接头非常接近,在低应力区,随匹配比降低ELCC对接接头疲劳寿命有所降低;0.57屈服强度匹配比的ELCC对接接头对应1×107循环的疲劳强度较焊态等匹配对接接头提高约115%,可达到0.96匹配比削平对接接头的80%。ELCC设计克服低匹配接头承载能力低的不足,并且可在较大范围内选择匹配比而不必降低应用应力。