火车轮钢材疲劳性能试验及疲劳可靠性研究.pdf

第 29卷 第9期 实 验 室 研 究 与 探 索 Vo1．29No．9 2010年 9月 RESEARCH AND EXPLORATION IN LABORATORY Sep．2010 火车轮钢材疲劳性能试验及疲劳可靠性研究 韩文钦 ， 周金宇 (江苏技术师范学院 材料工程学院，江苏 常州 231001) 摘 要：为了获得火车轮钢材的疲劳设计数据，对 K型和 B型火车轮钢材分别进行 了疲劳性能试验 ，用 升降法试验测定 了2种钢材的疲劳极限，使用成组法试验对2种车轮钢材在三级应力水平下测试 了其 疲劳寿命 ，运用可靠性原理比较 了2种不同材质、不同结构对车轮疲劳性能的影响。结果表明，K型车 轮的疲劳寿命分布集中，可靠性高；B型车轮的疲劳寿命分布相对分散。结合升降法所得的疲劳极限值 和成纽法试验数据 ，计算 了2种车轮钢材的 一Ⅳ曲线方程 ；运用概率方法计算 了2种车轮钢材 的P— s一Ⅳ方程 ，为2种车轮制定设计标准和安全寿命评估提供理论依据。 关键词 ：火车轮 ；疲劳试验 ；疲劳可靠性；P—s一Ⅳ曲线 中图分类号 ：TH 114．3；TB122 文献标识码：A 文章编号 ：1006—7167(2010)09—0008—04 TheStudyontheFatigueTestandReliabilityfortheSteelofTrainWheel ． HAN Wen—q ， ZHOUJin—yu (SchoolofMaterialEngineering，JiangsuTeacher’SUniversityofTechnology，Changzhou213001，China) Abstract：Toobtainfatiguedesigndataofthetrain steelwheel，thefatiguetestswerecarriedoutforthetrainwheelsteel ofK typeandB typeseparately，and itsfatiguelimitwasmeasuredusingthefluctuationmethod，thefatiguelifeoftwo kindsofwheelsteelsweretested using thegroupingmethod atthethree stresslevels．The influence on the fatigue propertiesofthewheelswithtwodifferentmaterialsanddifferentstructureswerecomparedusingreliabilityprinciple．The fatiguelifedistributionoftheactualB typeisscatteredrelatively．Thefatiguelifedistributionofthenew Ktypeis．Using probabilitymethod，S—N curveequationandP—S—N curveequationofthetwokindsofsteelwerecalculated，SOthat thetheoreticalbasiswereputupfordevelopingdesign standardsandsafetyevaluationofthebothwhee1． Keywords：thetrainwheel；fatiguetest；fatiguereliability；P —S—N curve 直接影响火车轮的疲 劳损伤 。据 统计 ，我 国铁路 1 引 言