本文主要研究内容
作者王文玺（2019）在《面向钢轨砂带打磨的材料去除机理及表面完整性研究》一文中研究指出：高速铁路、重载铁路及城市地铁等现代轨道交通制式的迅猛发展,导致了线路养护需求逐年攀升、作业时间日趋紧张,不断推动着钢轨打磨装备和技术向高效化、智能化及多样化发展。随着近年来砂带制备工艺和磨料性能的进步与创新,一种基于砂带磨削的新型钢轨打磨技术——钢轨砂带打磨技术,凭借其弹性磨削、冷态磨削、高效磨削等特点应时而生,于实际工程中也得到了应用。然而,尚不健全的基础理论体系难以支撑打磨装备设计、工艺参数选取、打磨模式制定等关键技术的研发,极大阻碍了钢轨砂带打磨技术的发展与推广。因此,本文围绕砂带磨削的物理本质基础——接触轮、砂带和工件三者间的复杂接触行为,开展面向钢轨砂带打磨的材料去除机理及表面完整性研究。首先,依据接触轮、钢轨和砂带弹性模量间的显著差异,将接触部件间的三维接触问题转化为外包弹性圆环的刚性圆与刚性平面的二维接触问题,建立了内凹及平型接触轮与理想圆柱轨面的接触模型,发现接触斑形态受接触轮同钢轨的曲率匹配关系和接触压力影响,分为椭圆形、双三角形和马鞍形;在此基础上,针对接触轮打磨位姿任意和轨面曲率骤变的接触情况,通过数值方法实现了接触边界及其接触应力的求解;通过有限元仿真和接触实验对上述模型的有效性与准确性进行了验证分析。随后,针对砂带磨粒形状和分布位置随机性,视磨粒出刃为球顶圆锥状,统计分析了砂带表面出刃特征,获取了出刃高度分布的概率密度函数;与单磨粒切削受力方程相结合,推导了局部接触应力与磨粒最大切深的数学关系;基于所提出的宏观接触模型,由力平衡方程建立了材料去除模型;利用钢轨砂带打磨实验台对模型进行了验证,结果表明平均打磨深度百分误差小于10%,而打磨深度随接触压力增加呈斜率递减的非线性增长,随砂带速度增加呈线性增长,随列车速度增加呈反比例降低趋势。接着,运用二维数字滤波技术实现了砂带表面形貌的模拟;运用离散化方法将整体打磨过程转化为受压不同的局部平面磨削过程,计算了不同时刻局部砂带磨粒的整体切深,进而提取了有效磨粒在打磨方向投影集的下包络线,实现了基于成形机理的钢轨砂带打磨轨面粗糙度轮廓仿真,获取了二维粗糙度值;仿真与实验结果表明,接触压力对粗糙度Ra和Rsm有显著的正相关影响,而砂带速度和列车速度的影响并不明显,通过打磨实验验证了上述规律和仿真方法的有效性。最后,基于打磨实验研究了打磨工艺参数对轨面残余应力的影响,发现残余应力在磨削方向呈拉应力,在另一正交方向主要呈压应力;建立了三维热力耦合磨粒划擦有限元仿真模型,揭示了接触面摩擦、磨粒球顶半径、磨粒切入深度、磨粒切削速度以及磨粒切削前角对轨面表层残余应力分布的影响规律;进一步探究了磨削过程中残余应力的形成机制,开展了前后相邻磨粒、左右相邻磨粒划擦的残余应力有限元仿真,得到了先行磨粒残余应力场受后续磨粒划擦行为的影响规律。
Abstract
gao su tie lu 、chong zai tie lu ji cheng shi de tie deng xian dai gui dao jiao tong zhi shi de xun meng fa zhan ,dao zhi le xian lu yang hu xu qiu zhu nian pan sheng 、zuo ye shi jian ri qu jin zhang ,bu duan tui dong zhao gang gui da mo zhuang bei he ji shu xiang gao xiao hua 、zhi neng hua ji duo yang hua fa zhan 。sui zhao jin nian lai sha dai zhi bei gong yi he mo liao xing neng de jin bu yu chuang xin ,yi chong ji yu sha dai mo xiao de xin xing gang gui da mo ji shu ——gang gui sha dai da mo ji shu ,ping jie ji dan xing mo xiao 、leng tai mo xiao 、gao xiao mo xiao deng te dian ying shi er sheng ,yu shi ji gong cheng zhong ye de dao le ying yong 。ran er ,shang bu jian quan de ji chu li lun ti ji nan yi zhi cheng da mo zhuang bei she ji 、gong yi can shu shua qu 、da mo mo shi zhi ding deng guan jian ji shu de yan fa ,ji da zu ai le gang gui sha dai da mo ji shu de fa zhan yu tui an 。yin ci ,ben wen wei rao sha dai mo xiao de wu li ben zhi ji chu ——jie chu lun 、sha dai he gong jian san zhe jian de fu za jie chu hang wei ,kai zhan mian xiang gang gui sha dai da mo de cai liao qu chu ji li ji biao mian wan zheng xing yan jiu 。shou xian ,yi ju jie chu lun 、gang gui he sha dai dan xing mo liang jian de xian zhe cha yi ,jiang jie chu bu jian jian de san wei jie chu wen ti zhuai hua wei wai bao dan xing yuan huan de gang xing yuan yu gang xing ping mian de er wei jie chu wen ti ,jian li le nei ao ji ping xing jie chu lun yu li xiang yuan zhu gui mian de jie chu mo xing ,fa xian jie chu ban xing tai shou jie chu lun tong gang gui de qu lv pi pei guan ji he jie chu ya li ying xiang ,fen wei tuo yuan xing 、shuang san jiao xing he ma an xing ;zai ci ji chu shang ,zhen dui jie chu lun da mo wei zi ren yi he gui mian qu lv zhou bian de jie chu qing kuang ,tong guo shu zhi fang fa shi xian le jie chu bian jie ji ji jie chu ying li de qiu jie ;tong guo you xian yuan fang zhen he jie chu shi yan dui shang shu mo xing de you xiao xing yu zhun que xing jin hang le yan zheng fen xi 。sui hou ,zhen dui sha dai mo li xing zhuang he fen bu wei zhi sui ji xing ,shi mo li chu ren wei qiu ding yuan zhui zhuang ,tong ji fen xi le sha dai biao mian chu ren te zheng ,huo qu le chu ren gao du fen bu de gai lv mi du han shu ;yu chan mo li qie xiao shou li fang cheng xiang jie ge ,tui dao le ju bu jie chu ying li yu mo li zui da qie shen de shu xue guan ji ;ji yu suo di chu de hong guan jie chu mo xing ,you li ping heng fang cheng jian li le cai liao qu chu mo xing ;li yong gang gui sha dai da mo shi yan tai dui mo xing jin hang le yan zheng ,jie guo biao ming ping jun da mo shen du bai fen wu cha xiao yu 10%,er da mo shen du sui jie chu ya li zeng jia cheng xie lv di jian de fei xian xing zeng chang ,sui sha dai su du zeng jia cheng xian xing zeng chang ,sui lie che su du zeng jia cheng fan bi li jiang di qu shi 。jie zhao ,yun yong er wei shu zi lv bo ji shu shi xian le sha dai biao mian xing mao de mo ni ;yun yong li san hua fang fa jiang zheng ti da mo guo cheng zhuai hua wei shou ya bu tong de ju bu ping mian mo xiao guo cheng ,ji suan le bu tong shi ke ju bu sha dai mo li de zheng ti qie shen ,jin er di qu le you xiao mo li zai da mo fang xiang tou ying ji de xia bao lao xian ,shi xian le ji yu cheng xing ji li de gang gui sha dai da mo gui mian cu cao du lun kuo fang zhen ,huo qu le er wei cu cao du zhi ;fang zhen yu shi yan jie guo biao ming ,jie chu ya li dui cu cao du Rahe Rsmyou xian zhe de zheng xiang guan ying xiang ,er sha dai su du he lie che su du de ying xiang bing bu ming xian ,tong guo da mo shi yan yan zheng le shang shu gui lv he fang zhen fang fa de you xiao xing 。zui hou ,ji yu da mo shi yan yan jiu le da mo gong yi can shu dui gui mian can yu ying li de ying xiang ,fa xian can yu ying li zai mo xiao fang xiang cheng la ying li ,zai ling yi zheng jiao fang xiang zhu yao cheng ya ying li ;jian li le san wei re li ou ge mo li hua ca you xian yuan fang zhen mo xing ,jie shi le jie chu mian ma ca 、mo li qiu ding ban jing 、mo li qie ru shen du 、mo li qie xiao su du yi ji mo li qie xiao qian jiao dui gui mian biao ceng can yu ying li fen bu de ying xiang gui lv ;jin yi bu tan jiu le mo xiao guo cheng zhong can yu ying li de xing cheng ji zhi ,kai zhan le qian hou xiang lin mo li 、zuo you xiang lin mo li hua ca de can yu ying li you xian yuan fang zhen ,de dao le xian hang mo li can yu ying li chang shou hou xu mo li hua ca hang wei de ying xiang gui lv 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自北京交通大学的王文玺，发表于刊物北京交通大学2019-11-27论文，是一篇关于钢轨打磨论文,砂带磨削论文,接触论文,材料去除论文,表面粗糙度论文,残余应力论文,北京交通大学2019-11-27论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自北京交通大学2019-11-27论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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