列车制动系统杠杆螺栓用17Cr16Ni2不锈钢疲劳裂纹扩展规律

针对Paris幂律方程计算获得的疲劳裂纹扩展速率在扩展后期小于真实值的问题,以列车制动系统杠杆螺栓用17Cr16Ni2不锈钢为研究对象,进行空气中以裂纹尖端应力强度因子范围△K为驱动参量的疲劳裂纹扩展速率da/d N试验研究,建立相应的da/d N-△K曲线方程,并采用扫描电镜观察分析试样断口。结果表明:有效da/d N相应的△K近似为16~90 MPa·m^(1/2),当△K约为16~72 MPa·m^(1/2)时,da/d N-△K数据分布可以较好地用Paris幂律方程表达;当△K约为72~90 MPa·m^(1/2)时,由于驱动力越来越大,试样裂纹尖端附近因屈服区过大而不满足Paris幂律方程所要求的小范围屈服条件,使得da/d N-△K数据逐渐偏高于Paris幂律方程曲线;在整个有效△K内,da/d N-△K数据分布可用递增多项式表达;在疲劳裂纹扩展后期,试样断口呈现大量撕裂棱、二次裂纹、疲劳辉纹等微观特征,表明裂纹尖端附近应力越来越大,致使其附近塑性区也越来越大,不再满足小范围屈服要求,从微观上佐证了疲劳裂纹扩展后期用断裂力学法计算的塑性区因过大而不满足Paris幂律方程要求的结果。

高速列车线性涡流制动特性的试验研究

为研究高速列车线性涡流制动的特性及影响因素,研制涡流制动电磁铁试验样件,采用高速涡流及磁轨制动试验台,模拟17 t轴重制动质量,开展1∶1线性涡流制动性能试验,获得不同的制动初速度、励磁电流和气隙条件下的涡流制动力特性,最高试验速度达到420 km·h^-1。试验结果表明:线性涡流制动力在较大的速度范围内具有平坦特性,不同试验条件下,制动力变化规律基本一致,制动过程平稳,制动效果显著,适合高速列车应用;在气隙不变的条件下,平均制动力与励磁电流在一定范围内呈近似线性关系,但受制动初速度的影响较小,易于实现涡流制动力的控制,满足不同级别的常用制动需求;在励磁不变的条件下,随着气隙的增加,平均制动力单调减小,因此,在涡流制动装置的研发和应用中,应尽量保持气隙的一致性,以便发挥稳定的制动性能。