夹杂物对轮辋裂纹萌生的影响

列车速度的提高和车辆轴重的增加导致轮轨接触应力加大,引起车轮轮辋内部应力分布的变化。根据铸钢车轮轮辋金相分析结果,应用Goodier方程对轮辋处夹杂物和空穴周围的应力状态进行分析。在轮轨接触应力作用下,Al2O3球形夹杂物在其球体的"极点"位置产生应力集中,而空穴处于"赤道"位置,其应力更大。根据Murakami公式,以轴重为25 t的车轮为例,计算在不同运行速度下,距铸钢车轮踏面一定深度的夹杂物临界尺寸。其结果显示,在一定车速下,夹杂物的临界直径随距踏面深度的增加而增大;若深度一定,夹杂物的临界直径则随车速的提高而变小。当轮辋中夹杂物的尺寸大于该临界直径时,轮辋疲劳裂纹就可能萌生。

铁路货车用铸钢车轮夹杂物的热力学分析与实验研究

研究了铁路货车用铸钢车轮中的夹杂物的形成机理和种类。通过热力学计算,得出铸钢车轮可能形成的夹杂物种类主要为不规则状硅酸盐、尖角状刚玉、球状铝硅酸盐、含钙铝酸盐等。通过非水溶液电解法电解铸钢车轮试样,将电解分离后的夹杂物进行扫描电子显微镜分析和能谱分析,得出夹杂物的成分和形貌,结果与热力学计算结果基本相符,证明了非水溶液电解的可行性。理论计算结果和实验结果,可为今后进一步提高铸钢车轮冶金质量,优化工艺控制过程提供依据。

ANSYS软件在重载铸钢车轮设计中的应用

利用有限元分析软件ANSYS对重载铸钢车轮辐板结构进行了优化设计,分析了辐板圆弧半径尺寸变化对车轮重量及辐板应力分布的影响,为确定辐板圆弧半径的最佳尺寸提供了参考依据。