钢轨砂带磨削的残余应力及其影响因素研究
发布时间:2021-01-11 23:27
随着我国铁路载运需求的不断提高,钢轨养护问题变得越来越重要。目前钢轨砂带打磨作为钢轨养护的新型手段逐渐被采用,而打磨后的残余应力分布对钢轨的服役有着重要影响,所以开展钢轨砂带打磨后的残余应力及其影响因素的研究对提高打磨效果具有重要意义。本文的主要研究内容如下:首先,研究钢轨砂带打磨过程中的磨削力,根据钢轨打磨的实际工况,对接触状态进行初步分析,讨论磨削力与打磨功率、砂带速度之间的关系,并通过实验得到砂带打磨过程中磨削力比的取值范围。利用赫兹接触理论,对作用在钢轨轨面的接触应力进行理论建模,并推导出接触宽度和接触长度的理论公式,为后续温度场和应力场的理论建模和有限元仿真提供基础。其次,以打磨过程中的磨削力研究为基础,建立磨削区域总热流量的模型,然后考虑实际打磨工艺参数和材料参数,建立磨削热流量的分配模型,进而推导出流入钢轨热流量的理论模型。结合磨削原理中热传导的相关理论,对磨削区域的热源进行积分,建立磨削区温度场的理论模型。根据有限元的瞬态模块,仿真分析不同打磨工艺参数下磨削区的温度分布情况,对理论结果与仿真结果进行误差分析,为磨削温度场对残余应力的影响分析提供基础。再次,根据磨削力和磨...
【文章来源】:北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:94 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
砂带磨削模型
一切削磨粒的作用力模型
图1-5磨削温度场加载示意图??Fig.?1-5?Graphic?chart?of?grinding?temperature?field?loading??
【参考文献】:
期刊论文
[1]基于虚拟砂轮建模的钢轨打磨材料去除仿真研究[J]. 商维,张沭玥,郭俊,刘启跃,王文健. 机械工程学报. 2018(04)
[2]基于赫兹接触的钢轨砂带打磨功率预测模型[J]. 王文玺,李建勇,樊文刚,刘月明. 中国铁道科学. 2017(03)
[3]考虑磨削过程的钢轨打磨小车动力学行为研究[J]. 张科元,林强,王文健,郭俊,刘启跃. 铁道学报. 2016(06)
[4]基于技术标准的钢轨残余应力测试与分析[J]. 詹新伟,王树青. 铁道技术监督. 2015(10)
[5]钢轨打磨热力耦合分析[J]. 张青,崔晓璐,陈光雄,周仲荣. 铁道学报. 2015(05)
[6]基于磨粒切削模型的钢轨打磨机理研究[J]. 智少丹,李建勇,刘月明,聂蒙. 中国铁道科学. 2015(01)
[7]钢轨打磨技术现状和发展趋势[J]. 刘月明,李建勇,蔡永林,聂蒙. 中国铁道科学. 2014(04)
[8]基于ANSYS的磨削残余应力场仿真研究[J]. 李满宏,王克军,裴天河,李欢. 工具技术. 2014(04)
[9]钢轨打磨作业过程中磨削温度建模与仿真[J]. 聂蒙,李建勇,沈海阔,王恒,智少丹,李海滨. 铁道学报. 2013(10)
[10]船用螺旋桨砂带磨削表面质量的试验研究[J]. 杨春强,黄云,吴建强. 中国机械工程. 2011(14)
博士论文
[1]钢轨打磨车磨削过程建模研究[D]. 智少丹.北京交通大学 2015
[2]滚动轴承内圈滚道磨削残余应力研究[D]. 王德祥.山东大学 2015
[3]核电高压容器强力高效砂带磨削方法及应用研究[D]. 黄云.重庆大学 2009
[4]平面磨削温度场及热损伤的研究[D]. 毛聪.湖南大学 2008
[5]单程平面磨削淬硬技术的理论分析和试验研究[D]. 张磊.山东大学 2006
硕士论文
[1]基于非均匀磨削层的钢轨砂带磨削能力与打磨模式研究[D]. 龚昇.北京交通大学 2018
[2]钢轨打磨过程中钢轨温度场及热机应力研究[D]. 张子舆.西南交通大学 2017
[3]钢轨砂带打磨接触轮作用机理与参数优化研究[D]. 宋晓阳.北京交通大学 2017
[4]面向钢轨打磨的砂带磨削过程建模与实验研究[D]. 王荣全.北京交通大学 2016
[5]钢轨打磨参数对打磨量影响与打磨模式研究[D]. 何娟娟.北京交通大学 2014
[6]钢轨残余应力在使役过程中应力变化规律的研究[D]. 李奎星.辽宁科技大学 2014
[7]钢轨冷却过程中温度场及弯曲变形数值模拟研究[D]. 段金良.内蒙古科技大学 2012
[8]高速铁路道岔尖轨纵向残余应力实验研究与有限元分析[D]. 韩迎春.中南大学 2011
[9]镁合金板材砂带磨削的表面质量分析及磨削工艺参数预测[D]. 王福明.重庆大学 2008
[10]0Cr17Ni4Cu4Nb燃气轮机叶片材料砂带磨削的表面质量研究[D]. 朱凯旋.重庆大学 2006
本文编号:2971679
【文章来源】:北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:94 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
砂带磨削模型
一切削磨粒的作用力模型
图1-5磨削温度场加载示意图??Fig.?1-5?Graphic?chart?of?grinding?temperature?field?loading??
【参考文献】:
期刊论文
[1]基于虚拟砂轮建模的钢轨打磨材料去除仿真研究[J]. 商维,张沭玥,郭俊,刘启跃,王文健. 机械工程学报. 2018(04)
[2]基于赫兹接触的钢轨砂带打磨功率预测模型[J]. 王文玺,李建勇,樊文刚,刘月明. 中国铁道科学. 2017(03)
[3]考虑磨削过程的钢轨打磨小车动力学行为研究[J]. 张科元,林强,王文健,郭俊,刘启跃. 铁道学报. 2016(06)
[4]基于技术标准的钢轨残余应力测试与分析[J]. 詹新伟,王树青. 铁道技术监督. 2015(10)
[5]钢轨打磨热力耦合分析[J]. 张青,崔晓璐,陈光雄,周仲荣. 铁道学报. 2015(05)
[6]基于磨粒切削模型的钢轨打磨机理研究[J]. 智少丹,李建勇,刘月明,聂蒙. 中国铁道科学. 2015(01)
[7]钢轨打磨技术现状和发展趋势[J]. 刘月明,李建勇,蔡永林,聂蒙. 中国铁道科学. 2014(04)
[8]基于ANSYS的磨削残余应力场仿真研究[J]. 李满宏,王克军,裴天河,李欢. 工具技术. 2014(04)
[9]钢轨打磨作业过程中磨削温度建模与仿真[J]. 聂蒙,李建勇,沈海阔,王恒,智少丹,李海滨. 铁道学报. 2013(10)
[10]船用螺旋桨砂带磨削表面质量的试验研究[J]. 杨春强,黄云,吴建强. 中国机械工程. 2011(14)
博士论文
[1]钢轨打磨车磨削过程建模研究[D]. 智少丹.北京交通大学 2015
[2]滚动轴承内圈滚道磨削残余应力研究[D]. 王德祥.山东大学 2015
[3]核电高压容器强力高效砂带磨削方法及应用研究[D]. 黄云.重庆大学 2009
[4]平面磨削温度场及热损伤的研究[D]. 毛聪.湖南大学 2008
[5]单程平面磨削淬硬技术的理论分析和试验研究[D]. 张磊.山东大学 2006
硕士论文
[1]基于非均匀磨削层的钢轨砂带磨削能力与打磨模式研究[D]. 龚昇.北京交通大学 2018
[2]钢轨打磨过程中钢轨温度场及热机应力研究[D]. 张子舆.西南交通大学 2017
[3]钢轨砂带打磨接触轮作用机理与参数优化研究[D]. 宋晓阳.北京交通大学 2017
[4]面向钢轨打磨的砂带磨削过程建模与实验研究[D]. 王荣全.北京交通大学 2016
[5]钢轨打磨参数对打磨量影响与打磨模式研究[D]. 何娟娟.北京交通大学 2014
[6]钢轨残余应力在使役过程中应力变化规律的研究[D]. 李奎星.辽宁科技大学 2014
[7]钢轨冷却过程中温度场及弯曲变形数值模拟研究[D]. 段金良.内蒙古科技大学 2012
[8]高速铁路道岔尖轨纵向残余应力实验研究与有限元分析[D]. 韩迎春.中南大学 2011
[9]镁合金板材砂带磨削的表面质量分析及磨削工艺参数预测[D]. 王福明.重庆大学 2008
[10]0Cr17Ni4Cu4Nb燃气轮机叶片材料砂带磨削的表面质量研究[D]. 朱凯旋.重庆大学 2006
本文编号:2971679
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