机械工程学报

作者：高杰维, 余明华, 朱顺鹏, 廖鼎, 李亚波, 韩靖

单位：1. 电子科技大学机械与电气工程学院 成都 611731;2. 西南交通大学牵引动力国家重点实验室 成都 610031;3. 西南交通大学材料科学与工程学院 成都 610031;4. 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 青岛 266111

关键词：高速列车,S38C车轴,外物致损,疲劳性能；

基金：国家自然科学基金（12232004）、国家重点研发计划子课题（2018YFB1201704-03）、四川省杰出青年基金（2022JDJQ0024）、四川省重点研发计划（2021YFG0210）和牵引动力国家重点实验室自主课题（2019TPL-T21）资助项目。

外物致损是造成高速列车车轴疲劳失效的典型因素之一。采用立体显微镜分析CRH2系列高速列车S38C车轴表面的损伤，借助轻型空气炮向取于S38C车轴表面的四点弯曲疲劳试样发射多种角度、速度的球形和正方形钨钢弹体，模拟外物致损。采用逐步加载法来确定损伤试样的疲劳强度，在场发射扫描电镜下观测损伤特征和疲劳断口形貌。结果表明，车轴表面的损伤大部分是刮擦，少部分是缺口。球形弹体垂直冲击损伤随着速度的增大变得逐渐恶劣，材料缺失和微裂纹分布在损伤边缘，底部出现绝热剪切带引发的裂纹；球形弹体斜冲击损伤出射区主要以形变和剪切作用下的掉块为主；方形弹体冲击损伤形态各异。不考虑损伤形成的工况，试样疲劳强度随着损伤深度的增加而降低，深度作为损伤评价参数具有可操作性，本研究为车轴外物致损检修标准的制定提供参考。

来源：2022年第24期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2022年第24期