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1、軸箱彈簧是機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)向架的關(guān)鍵部件之一,其性能的穩(wěn)定性直接影響機(jī)車(chē)運(yùn)行的安全及平穩(wěn)。彈簧承載情況及工作環(huán)境十分復(fù)雜,所以,彈簧的疲勞壽命具有非常大的隨機(jī)性,是廣大工程技術(shù)研究人員十分關(guān)注的問(wèn)題。因此,研究彈簧疲勞壽命具有重要的理論及實(shí)際意義。 由于彈簧制造工藝等原因,彈簧表面總是不可避免的出現(xiàn)各種缺陷。由于這些缺陷的存在,促使了彈簧疲勞裂紋的萌生,而缺陷的形狀大小又會(huì)對(duì)其疲勞裂紋擴(kuò)展速率產(chǎn)生很大的影響,從而導(dǎo)致彈簧在實(shí)際使用過(guò)程中往
2、往發(fā)生早期斷裂。本文圍繞帶初始缺陷的機(jī)車(chē)軸箱彈簧,對(duì)其疲勞壽命的一些問(wèn)題展開(kāi)了研究,主要內(nèi)容分為以下幾個(gè)部分: 首先,對(duì)彈簧的特性及常見(jiàn)的斷裂類(lèi)型進(jìn)行總結(jié)比較,歸納出彈簧斷裂的形式及一般規(guī)律; 然后,以資陽(yáng)機(jī)車(chē)有限公司的機(jī)車(chē)為研究對(duì)象,從試驗(yàn)中歸納總結(jié)并分析了導(dǎo)致彈簧疲勞斷裂的主要因素,給出了改進(jìn)的方法并和相應(yīng)的試驗(yàn)驗(yàn)證; 最后,結(jié)合斷裂力學(xué)的理論和有限元分析手段,針對(duì)彈簧出現(xiàn)表面缺陷的情況,以缺陷尺寸、裂紋尺寸
3、、應(yīng)力強(qiáng)度因子作為研究的參量,通過(guò)使用大型有限元程序ANSYS分析計(jì)算,分析比較三者之間的關(guān)系,從而給出表面缺陷對(duì)彈簧疲勞壽命的影響及變化趨勢(shì)。 通過(guò)計(jì)算,可以認(rèn)為:①?gòu)椈杀砻嫒毕萘鸭y問(wèn)題中,裂紋前沿的應(yīng)力強(qiáng)度因子最大值都出現(xiàn)在裂紋最深的部位,越靠近彈簧表面,應(yīng)力強(qiáng)度因子越弱;②隨著裂紋的擴(kuò)展,即裂紋長(zhǎng)度的增加,裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子普遍增大,但是增大的幅度越來(lái)越小;③表面缺陷的深度也會(huì)對(duì)裂紋前沿的應(yīng)力強(qiáng)度因子產(chǎn)生影響,隨著h/R
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