樹(shù)脂砂工藝鑄鋼搖枕、側(cè)架疲勞性能研究.pdf

1、自貨車(chē)提速以來(lái)，轉(zhuǎn)K6型轉(zhuǎn)向架已成為我國(guó)貨車(chē)的主型轉(zhuǎn)向架，滿(mǎn)足了我國(guó)對(duì)鐵路貨車(chē)重載、提速的要求。但某廠在前不久廠修中，經(jīng)磁粉探傷發(fā)現(xiàn)部分轉(zhuǎn)K6型搖枕、側(cè)架（樹(shù)脂砂工藝）轉(zhuǎn)向架存在裂紋。針對(duì)搖枕、側(cè)架裂紋的問(wèn)題，迫切需要我們對(duì)裂紋形成原因、運(yùn)用后裂紋狀態(tài)及裂紋對(duì)搖枕、側(cè)架的疲勞壽命造成的影響等方面進(jìn)行分析及試驗(yàn)研究。
　　 首先對(duì)搖枕、側(cè)架進(jìn)行模擬仿真分析，確定搖枕、側(cè)架的疲勞薄弱位置，依據(jù)ANSYS仿真分析得到的疲勞薄弱區(qū)域，參

2、照樹(shù)脂砂工藝裂紋現(xiàn)行檢測(cè)規(guī)范，在樹(shù)脂砂工藝搖枕和側(cè)架實(shí)物上切取并加工制作室內(nèi)小子樣試件。針對(duì)樹(shù)脂砂工藝B級(jí)鋼轉(zhuǎn)K6型轉(zhuǎn)向架的搖枕、側(cè)架鑄造缺陷及其可能帶來(lái)的潛在疲勞與斷裂問(wèn)題開(kāi)展以下實(shí)驗(yàn)及研究：取樹(shù)脂砂工藝搖枕、側(cè)架實(shí)物上切取并加工制作含缺陷試樣21個(gè)，分為3組，每組對(duì)應(yīng)一種應(yīng)力水平，進(jìn)行3種應(yīng)力水平的疲勞試驗(yàn)。采用四節(jié)點(diǎn)彎曲應(yīng)力、應(yīng)力比r=0.1的疲勞試驗(yàn)，記錄每個(gè)應(yīng)力水平下的各試樣的疲勞壽命(加載方式如圖4-1)。把搖枕、側(cè)架切割試

3、件分為三組進(jìn)行成組法試驗(yàn)，由成組法得到90％置信度，存活率分別為50％、90％的搖枕、側(cè)架（裂紋）材料的S-N曲線，為搖枕、側(cè)架進(jìn)行疲勞強(qiáng)度評(píng)價(jià)提供材料性能依據(jù)。本試驗(yàn)以美國(guó)AAR機(jī)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)M-1001-97“貨車(chē)設(shè)計(jì)制造規(guī)范”中搖枕浮沉載荷最?lèi)毫拥呐镘?chē)搖枕、側(cè)架浮沉載荷譜為本試驗(yàn)的模擬運(yùn)用載荷，參考大秦貨運(yùn)專(zhuān)線實(shí)測(cè)載荷譜，假設(shè)搖枕載荷與軸重成線性關(guān)系，這樣可將該載荷譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化作為本次模擬K2和K6搖枕側(cè)架運(yùn)用載荷疲勞試驗(yàn)用的“濃縮”載荷