基于损伤容限的动车组车轴实测载荷谱等效应力评价

来源：机械工程学报杂志2015年第8期北京时间：

作者：周素霞, 李福胜, 谢基龙, 姚圣卓

单位：1.北京建筑大学机电与车辆工程学院 北京 100044;2.郑州铁路职业技术学院机车车辆学院 郑州 450052;3.北京交通大学机械与电子控制工程学院 北京 100044)

摘要：对高速列车进行线路实测，获得既有线和京津城际铁路上的时域载荷，通过雨流计数法车轴的弯曲应力谱子样。通过对车轴存在缺陷时的等效应力研究表明，对于同样的运行条件和应力谱，车轴表面是否存在缺陷时的等效应力不同。在不同的列车速度下，负载时车轴表面的动应力都大于空载情况。而在同样的线路条件下，速度对等效应力的影响不大。等效应力幅在不同的线路差别稍大，既有线等效应力幅比京津城际铁路上的值要高。计算得到车轴表面不同缺陷对应的S-N曲线参数和相应的疲劳极限，结果表明，光滑车轴的等效应力比车轴材料的疲劳极限低很多。当车轴表面有缺陷时，其等效应力大于等于疲劳极限。因此，有必要考虑外部运行环境和车轴表面状况，从而对车轴进行损伤容限设计。

关键词：车轴,等效应力,损伤容限,载荷谱；

基金资助：北京市教委2013年度科技计划资助项目(KM201310016017)