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铁轨的接触疲劳损伤问题

嘉峪检测网        2017-08-08 16:24

铁路轨道,简称路轨、铁轨、轨道等。用于铁路上,并与转辙器合作,令火车无需转向便能行走。轨道通常由两条平行的钢轨组成。

铁轨的接触疲劳损伤问题

  

 

钢轨固定放在轨枕上,轨枕之下为路碴。以钢铁制成的路轨,可以比其它物料承受更大的重量。轨枕亦称枕木,或路枕,功用是把钢轨的重量分开散布,和保持路轨固定,维持路轨的轨距。

一般而言,轨道的底部为石砾铺成的路碴。路碴亦称道碴、碎石或道床,是为轨道提供弹性及排水功能。铁轨也可以铺在混凝土筑成的基座上(在桥上就相当常见),甚至嵌在混凝土里面。

钢轨的材质通常为碳素钢和合金钢,材质组织包括珠光体、贝氏体和马氏体。钢轨的抗拉强度一般在800-1100MPa之间。

钢轨常见的损伤形式有磨耗损伤、接触疲劳损伤、表面剥离和疲劳断裂等。据报道,钢轨的表面剥落一般与夹杂物有关,尤其是氧化铝类夹杂物。

 铁轨的接触疲劳损伤问题

Jung-Won Seo等人研究了轨道在滚滑接触条件下的损伤问题。研究发现滚动周次和滑动率均显著影响轨道材料的破坏形貌。

铁轨的接触疲劳损伤问题

铁轨的接触疲劳损伤问题

Michaël Steenbergen分析了轨碾压产生接触疲劳的原因。在珠光体钢铁轨表面容易产生周期性磨损损伤。在服役过程中轨道表面严重的塑性变形是其发生接触疲劳的基础。另外,表面研磨产生的白亮层也对其接触疲劳有负面影响。

铁轨的接触疲劳损伤问题

铁轨的接触疲劳损伤问题

铁轨的接触疲劳损伤问题

 

Eric Magel给出了另一些典型的铁轨损伤模式,其中主要的疲劳损伤。不过这些损伤通常发生铁轨的近表面区或者其它位置。

铁轨的接触疲劳损伤问题

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来源:AnyTesting