基于晶體塑性有限元的車軸材料疲勞壽命預(yù)測方法研究
發(fā)布時間:2024-01-15 09:37
近年來,我國高速列車事業(yè)快速發(fā)展,為人們的日常出行提供了極大的便利。然而隨著高鐵運營里程的不斷增加以及運行速度的不斷提升,其運輸安全成為了關(guān)鍵問題。列車運行安全與車軸性能必不可分,雖然車軸是基于材料的耐久極限的無限壽命設(shè)計,但并不能保證車軸結(jié)構(gòu)在整個使用壽命期的安全,對車軸鋼材料的疲勞性能進行分析具有重要意義。車軸的壽命預(yù)測方法常在宏觀尺度上,目前沒有突破性進展。所以將材料學(xué)領(lǐng)域常用晶體塑性有限元法應(yīng)用到車軸鋼材料上,可以為車軸鋼材料的疲勞研究提供新的方法,對其微觀特性也會有更深一步的研究。本文先對LZ50車軸鋼進行試驗分析,得到仿真計算所需的關(guān)鍵數(shù)據(jù);隨后使用能夠反映材料本構(gòu)關(guān)系的用戶材料子程序;并通過對比分析得出適用于LZ50車軸鋼壽命預(yù)測的晶體塑性有限元建模方法;將模型仿真計算結(jié)果與能量法預(yù)測材料壽命的公式相結(jié)合在微觀尺度上預(yù)測LZ50車軸鋼材料的壽命;最后在同一工況下使用傳統(tǒng)疲勞壽命預(yù)測方法在宏觀尺度上對車軸鋼材料進行壽命預(yù)測;并與微觀尺度上的計算結(jié)果進行對比。主要的結(jié)論如下:(1)通過材料拉伸試驗,得到材料的抗拉強度為753MPa,屈服強度為428MPa。并得到材料的應(yīng)力應(yīng)變...
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
本文編號:3878567
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