车轴裂纹扩展寿命的分析与计算方法

在由加载条件试验得出车轴裂纹扩展规律的基础上,引入有效应力强度因子范围ΔKeff值,建立适用于各种加载条件的裂纹扩展规律模型;给出实际运用条件下初始裂纹尺寸、超偏载、轮轴压装配合导致应力集中等因素影响车轴裂纹扩展的理论分析方法;建立车轴裂纹扩展寿命的计算模型,并采用Romberg数值积分法和Newton-Rophson迭代法对车轴剩余寿命进行预测。运用本文给出的模型和计算方法,以RD轴轮座部为例,对不同运用工况、不同尺寸裂纹车轴的剩余寿命进行了计算分析;以某客车RC轴断轴事故为例,对车轴初始裂纹尺寸进行计算,验证了超限裂纹漏探是导致该车轴断裂的主要原因。

基于优化VMD的车轴裂纹和车轮扁疤故障诊断

针对列车轮对振动信号易受轮轨噪声影响、故障特征提取困难等问题,提出一种基于优化变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)和多尺度样本熵-能量(Multiscale sample entropy-energy,MSEEN)指标的故障诊断方法。首先搭建考虑轮轨接触关系的轮对振动实验台,分别进行正常、车轮扁疤、车轴裂纹及扁疤-裂纹耦合故障状态下的轮对振动测试。其次,利用遗传算法,以样本熵、相关系数和均方误差为适应值搜索VMD的最佳分解个数及分解中心频率。然后基于优化VMD分解不同状态下的轮对振动信号并提取本征模态函数(Intrinsic mode function,IMF)分量的MSEEN指标。最后将指标与BP神经网络结合进行轮对故障诊断,总识别率达到94.44%。该方法可为实际运行工况中的列车轮对故障诊断提供借鉴。

基于直流电位降的高铁车轴裂纹检测研究

车轴是高铁车辆走行部重要的部件之一,其在服役过程中产生的裂纹会严重影响车辆运行的安全性。目前还未实现实时在线检测,现场检修时采用超声和磁粉方法存在检测效率低、操作复杂等问题。直流电位降(Direct current potential drop,DCPD)检测方法可靠方便,能够克服上述问题。基于DCPD检测原理,建立裂纹检测数学模型,结合稳定直流电场的Laplace方程,运用ABAQUS建立带裂纹的全尺寸车轴三维有限元模型,对一系列带不同深度半椭圆裂纹的车轴进行仿真。分析裂纹区域电位降信号,研究全尺寸高铁车轴电位降与裂纹深度的关系,并绘制电位降随裂纹深度变化的校准曲线,讨论影响校准曲线的相关因素,发现裂纹面相对于轴线的偏转角度和探针的相对位置均会影响校准曲线选择。该研究结果为高铁车轴裂纹的实时检测提供了实现思路和方法。

HXD_(3)型机车车轴轮座产生裂纹原因分析及措施

针对HXD_(3)型电力机车车轴在检修过程中发生早期疲劳裂纹,通过对车轴设计、加工工艺进行调研和分析,简要分析车轴产生疲劳裂纹的原因,提出了解决措施,完善了探伤方法,确保机车车轴质量。

浅谈车轴疲劳裂纹超声波检测方法

近些年来,可以看到,由于我国经济一直高速增长,使得交通行业发展相当迅速,现如今,马路上过往着各式各样的车辆,数量也比以前明显增多。由于车辆数量普遍增多,导致当前车辆安全事故发生的越来越多,对这些安全事故原因进行分析之后发现这些事故的发生很大程度上和车辆自身有关,特别是车轴部分,很多时候机动车辆运行时间过长,使得车轴出现了车轴裂纹,这些裂纹通过肉眼有时候很难看到,需要超声波的检测方法才能发现,这对减少车辆安全事故的发生具有重要的现实意义。