50AT尖轨感应淬火的数值模拟
发布时间：2021-11-20 18:13
通过对尖轨轨头进行中频感应淬火处理,可提高其强度、耐磨性及延长尖轨寿命。轨头淬火后,会产生较大的残余应力。通过建立50AT尖轨模型,进行淬火模拟仿真得到淬火后残余应力分布,并采用盲孔测应力法对比验证应力结果。结果表明:轨底中部残余应力值较大,尖端部分残余应力值较小;选择轨底相同位置测点,得到模拟仿真应力值与实测应力相差较小。试验结果可用于指导尖轨淬火后残余应力的消除及振动时效时激振器的放置位置。
【文章来源】：金属热处理. 2020,45(05)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
前期工作流程图
由于50AT尖轨各截面存在非线性，不能直接通过热处理模拟仿真软件Deform建立复杂模型。因此，采用参数化设计软件Pro/Engineer建立尖轨的三维实体模型，并通过HyperMesh软件对其进行六面体网格划分，单元类型选择为solid185，共划分单元数为44 732个。尖轨的整体网格如图2(a)所示，由于尖轨尖端部分尺寸大小不一致以及使计算结果收敛，因此对尖端部分网格进行加密处理，图2(b)为尖轨尖端网格放大图。通过对道岔加工厂现场调研发现，感应加热线圈为双匝双向π型，如图3所示。线圈由4根铜线组成，每根铜线的宽度为10 mm，电功率为160 kW，电压为800 V，频率为1000 Hz。
通过对道岔加工厂现场调研发现，感应加热线圈为双匝双向π型，如图3所示。线圈由4根铜线组成，每根铜线的宽度为10 mm，电功率为160 kW，电压为800 V，频率为1000 Hz。由于多根并列线圈和单根线圈产生的电流密度可进行换算，因此对线圈进行了单根简化工作。通过Pro/Engineer软件建立与现场电磁线圈同等比例大小的单根实体模型，如图4(a)所示，采用solid95单元对感应线圈进行六面体网格划分，图4(b)为线圈网格效果图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]U75V在线热处理尖轨廓形及伤损特征分析[J]. 张军政. 铁道建筑. 2017(08)
[2]残余应力对U75V重轨钢疲劳裂纹扩展速率的影响[J]. 王慧军,陈林,郭飞翔,陈昆宇,宿皓,刘志敏. 金属热处理. 2017(06)
[3]U75V钢轨轧后冷却过程弯曲变形演变规律的模拟[J]. 陈林,李晓娜,张志扬,李泽远,刘宇雁. 金属热处理. 2016(12)
[4]提高50AT尖轨趾端轨头淬火表面硬度[J]. 汪广志,李亚娟,张玉梅,李春霞,买岸雨,张杰. 金属加工(热加工). 2016(21)
[5]高强度钢板残余应力振动时效消减技术试验研究[J]. 张清东,曾杰伟,罗晓明,张晓峰,陈兵. 机械工程学报. 2017(01)
[6]60AT1-U75V钢轨压型跟端感应热处理[J]. 张大伟,高凡,路无穷,冀妮. 金属热处理. 2016(02)
[7]机床基础大件振动时效工艺参数优化方法[J]. 胡敏,余常武,赵万华,寸花英,袁胜万,张文凯. 中国机械工程. 2014(23)
[8]高速道岔尖轨热处理新工艺研究[J]. 王树青,詹新伟. 铁道建筑. 2012(05)
[9]高速铁路道岔轨件的感应淬火与变形控制[J]. 高凡,张大伟,张建国. 金属热处理. 2011(03)
[10]钢轨内残余应力的产生及其危害[J]. 王权,付学义,李智丽. 金属热处理. 2004(06)
硕士论文
[1]宽厚比超限的焊接箱形构件残余应力的试验研究与有限元分析[D]. 刘瑞蕊.西安建筑科技大学 2009
本文编号：3507870
【文章来源】：金属热处理. 2020,45(05)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
前期工作流程图
由于50AT尖轨各截面存在非线性，不能直接通过热处理模拟仿真软件Deform建立复杂模型。因此，采用参数化设计软件Pro/Engineer建立尖轨的三维实体模型，并通过HyperMesh软件对其进行六面体网格划分，单元类型选择为solid185，共划分单元数为44 732个。尖轨的整体网格如图2(a)所示，由于尖轨尖端部分尺寸大小不一致以及使计算结果收敛，因此对尖端部分网格进行加密处理，图2(b)为尖轨尖端网格放大图。通过对道岔加工厂现场调研发现，感应加热线圈为双匝双向π型，如图3所示。线圈由4根铜线组成，每根铜线的宽度为10 mm，电功率为160 kW，电压为800 V，频率为1000 Hz。
通过对道岔加工厂现场调研发现，感应加热线圈为双匝双向π型，如图3所示。线圈由4根铜线组成，每根铜线的宽度为10 mm，电功率为160 kW，电压为800 V，频率为1000 Hz。由于多根并列线圈和单根线圈产生的电流密度可进行换算，因此对线圈进行了单根简化工作。通过Pro/Engineer软件建立与现场电磁线圈同等比例大小的单根实体模型，如图4(a)所示，采用solid95单元对感应线圈进行六面体网格划分，图4(b)为线圈网格效果图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]U75V在线热处理尖轨廓形及伤损特征分析[J]. 张军政. 铁道建筑. 2017(08)
[2]残余应力对U75V重轨钢疲劳裂纹扩展速率的影响[J]. 王慧军,陈林,郭飞翔,陈昆宇,宿皓,刘志敏. 金属热处理. 2017(06)
[3]U75V钢轨轧后冷却过程弯曲变形演变规律的模拟[J]. 陈林,李晓娜,张志扬,李泽远,刘宇雁. 金属热处理. 2016(12)
[4]提高50AT尖轨趾端轨头淬火表面硬度[J]. 汪广志,李亚娟,张玉梅,李春霞,买岸雨,张杰. 金属加工(热加工). 2016(21)
[5]高强度钢板残余应力振动时效消减技术试验研究[J]. 张清东,曾杰伟,罗晓明,张晓峰,陈兵. 机械工程学报. 2017(01)
[6]60AT1-U75V钢轨压型跟端感应热处理[J]. 张大伟,高凡,路无穷,冀妮. 金属热处理. 2016(02)
[7]机床基础大件振动时效工艺参数优化方法[J]. 胡敏,余常武,赵万华,寸花英,袁胜万,张文凯. 中国机械工程. 2014(23)
[8]高速道岔尖轨热处理新工艺研究[J]. 王树青,詹新伟. 铁道建筑. 2012(05)
[9]高速铁路道岔轨件的感应淬火与变形控制[J]. 高凡,张大伟,张建国. 金属热处理. 2011(03)
[10]钢轨内残余应力的产生及其危害[J]. 王权,付学义,李智丽. 金属热处理. 2004(06)
硕士论文
[1]宽厚比超限的焊接箱形构件残余应力的试验研究与有限元分析[D]. 刘瑞蕊.西安建筑科技大学 2009
本文编号：3507870
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3507870.html
