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轨道交通装备失效分析与全生命周期管理
1
作者 朱旻昊 姚世峰 +10 位作者 项学明 彭金方 王建 陈希隽 岳岩 李卫华 魏超 杨文贤 钟飞 曾妮 王振宇 《轨道交通材料》 2025年第3期1-14,共14页
文章对失效学、失效分析及其作用进行了概述,并介绍了在轨道交通全生命周期管理中失效分析需要坚持的理念、操作流程、分析方法和逻辑思路。从可信性质量管理体系建设的角度,重点分析了失效分析在全生命周期各个阶段的作用和地位,以及... 文章对失效学、失效分析及其作用进行了概述,并介绍了在轨道交通全生命周期管理中失效分析需要坚持的理念、操作流程、分析方法和逻辑思路。从可信性质量管理体系建设的角度,重点分析了失效分析在全生命周期各个阶段的作用和地位,以及基于失效分析的技术解决方案对全生命周期管理的重要作用,提出失效分析是全生命周期持续改进过程的关键和必要流程,是装备技术迭代、质量提升和全生命周期成本控制的关键,并宜有相应的组织机构负责实施基于失效分析的反馈机制。 展开更多
关键词 失效 失效学 失效分析 可信性 全生命周期管理 持续改进 轨道交通
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柔性多股绞线结构微动损伤研究进展
2
作者 陆浩文 李永健 +4 位作者 张明伟 毋军彭 吕笑文 彭金方 徐志彪 《机械强度》 北大核心 2025年第12期48-57,共10页
柔性多股绞线结构因具有柔软性好、可靠性高、强度大等诸多优点,广泛应用于桥梁、建筑、煤矿、电力输送等工业领域。绞线结构服役环境复杂,长期遭受拉伸、扭转、弯曲等载荷及由它们组成的多轴联合载荷,其所受的风载、雨载、雪载、电流... 柔性多股绞线结构因具有柔软性好、可靠性高、强度大等诸多优点,广泛应用于桥梁、建筑、煤矿、电力输送等工业领域。绞线结构服役环境复杂,长期遭受拉伸、扭转、弯曲等载荷及由它们组成的多轴联合载荷,其所受的风载、雨载、雪载、电流等极易引起绞线与线夹、绞线线股间的微动损伤。多股绞线结构的表面微动损伤通常表现为绞线断丝断股概率的增加,从而导致绞线损耗增多、导电性能降低、疲劳寿命缩短等后果,严重的甚至可能导致绞线快速断裂失效。针对工程中柔性多股绞线结构的微动损伤,首先,概述了国内外研究现状,明确其损伤形式;随后,开展了接触特性分析,归纳主要影响因素,列举相关试验装置;进而详细介绍了预测方法和防护策略;最后,针对当前柔性绞线结构的微动损伤研究进展,进行了适当的展望。 展开更多
关键词 柔性绞线结构 微动损伤 试验装置 损伤防护
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动车轮轴材料服役安全及评价 被引量：1
3
作者 彭金方 朱旻昊 《现代城市轨道交通》 2020年第6期13-19,共7页
随着高速铁路不断发展,列车轮轴材料的服役条件也越来越严苛,而轮轴高可靠性是列车运行安全的前提。文章简述铁路列车轮轴材料及制备工艺,详细介绍轮轴的失效形式、损伤机理、失效影响因素、寿命检测评估方法及防护措施,并提出今后的研... 随着高速铁路不断发展,列车轮轴材料的服役条件也越来越严苛,而轮轴高可靠性是列车运行安全的前提。文章简述铁路列车轮轴材料及制备工艺,详细介绍轮轴的失效形式、损伤机理、失效影响因素、寿命检测评估方法及防护措施,并提出今后的研究展望。 展开更多
关键词 高速铁路 动车轮轴材料 疲劳断裂 失效 防护 损伤分析
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高速接触网零部件失效问题研究现状及展望 被引量：31
4
作者 谭德强 莫继良 +3 位作者 彭金方 罗健 陈维荣 朱旻昊 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期610-619,共10页
接触网零部件的失效会严重影响接触网系统的运行安全,接触网系统的服役可靠性是列车和线路安全运营的重要基础.为促进高速接触网装备技术的发展,在结合大量现场调研结果的基础上,系统分析并总结了我国高速铁路接触网零部件服役过程中出... 接触网零部件的失效会严重影响接触网系统的运行安全,接触网系统的服役可靠性是列车和线路安全运营的重要基础.为促进高速接触网装备技术的发展,在结合大量现场调研结果的基础上,系统分析并总结了我国高速铁路接触网零部件服役过程中出现的铝合金定位钩与定位支座磨损、吊弦线疲劳、螺栓连接松动、终端锚固线夹抽脱以及零部件腐蚀问题等五类典型失效问题及其产生的原因,指出微动损伤(微动磨损与疲劳)与恶劣的服役环境是导致接触网零部件典型失效的主要因素;介绍了国内外学者对微动磨损、微动疲劳、螺栓松动、应力腐蚀等相关失效机理的研究现状;展望了高速铁路接触网零部件的失效机理研究,冲滑复合磨损、多股绞线结构微动疲劳、螺栓松动、载流条件下疲劳和腐蚀疲劳这几个方面是今后需要重点研究的领域,并指出研究载流条件对疲劳损伤影响的重要性. 展开更多
关键词 接触网 微动损伤 失效 研究展望
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某型磁浮列车制动闸片的磨损失效分析 被引量：7
5
作者 曹超 杜慧杰 +3 位作者 王赫 刘建华 彭金方 朱旻昊 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期76-82,共7页
北京某地铁线路磁浮列车的制动闸片在服役约10天后,表面就出现了严重的凹坑和沟槽,显示过度磨损。对闸片的损伤区进行宏微观的形貌分析、化学成分分析、白光干涉测试分析和X射线光电子能谱分析,讨论铜基粉末冶金制动闸片的损伤特征,分... 北京某地铁线路磁浮列车的制动闸片在服役约10天后,表面就出现了严重的凹坑和沟槽,显示过度磨损。对闸片的损伤区进行宏微观的形貌分析、化学成分分析、白光干涉测试分析和X射线光电子能谱分析,讨论铜基粉末冶金制动闸片的损伤特征,分析损伤失效原因,并对其如何降磨提出建议。结果表明:闸片服役后表面损伤严重,出现较深的沟槽,且高温烧伤痕迹明显,其损伤机制主要有电气磨损、磨粒磨损、黏着磨损、氧化磨损以及疲劳磨损;基体材料缺失严重,其中的Cr合金明显断裂,因Cr合金硬度很高,在脱落后会对闸片造成严重的磨粒磨损;闸片内部存在较多裂纹,这些裂纹发生在石墨与基体的连接处,其中体积较大的石墨边缘均有很深的裂缝,极易产生裂纹或加剧裂纹的扩展,建议适当降低石墨的粒度。 展开更多
关键词 制动闸片 失效分析 磨损 载流磨损
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DZ2车轴钢离子渗氮层的冲击磨损损伤演变研究 被引量：4
6
作者 任岩平 贺继樊 +4 位作者 蔡振兵 彭金方 李忠文 卢金生 朱旻昊 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期129-138,共10页
为解决变轨距高速列车转向架轮轴花键配合面承受动载时的冲击磨损问题,对DZ2车轴钢进行离子渗氮强化处理。采用一系列宏/微观方法表征离子渗氮表层相结构、表面形貌、显微组织及硬度梯度,并对渗氮层及调质态基体的冲击磨损动力学响应及... 为解决变轨距高速列车转向架轮轴花键配合面承受动载时的冲击磨损问题,对DZ2车轴钢进行离子渗氮强化处理。采用一系列宏/微观方法表征离子渗氮表层相结构、表面形貌、显微组织及硬度梯度,并对渗氮层及调质态基体的冲击磨损动力学响应及损伤行为进行研究。结果表明:两类状态的试样抗冲击磨损性能差异显著,在相同冲击动能下,离子渗氮层的能量吸收率低于调质态材料,DZ2车轴钢离子渗氮后比原始调质态具有更好的耐冲击磨损性能。DZ2调质态材料以剥层磨损为主,接触区域摩擦氧化显著;离子渗氮表面损伤轻微,仅局部材料磨损剥落,摩擦氧化现象不明显。随冲击周次的提高,调质态材料磨损损伤加剧,损伤区域出现大量表面微裂纹和氧化磨屑堆积,而经离子渗氮处理材料损伤较轻微,冲击磨损表面未观察到裂纹萌生。离子渗氮工艺能有效增强变轨距车轴的抗冲击磨损性能。 展开更多
关键词 DZ2车轴钢 离子渗氮 冲击磨损 动力学响应 能量吸收率
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配电网线路防结冰涂层构筑及其性能评价 被引量：7
7
作者 李超逸 宋世杰 +4 位作者 蔡猛 贺继樊 樊小强 彭金方 朱旻昊 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期66-74,共9页
随着我国电力系统的发展,配电网线路已经完成了多地域全覆盖,这其中必须承受广域多环境的不利影响,其中覆冰问题带来的负面影响尤为严重。使用疏水性涂层可以有效地预防配电网线路产生覆冰,与传统的机械、热力除冰法相比更节约人力和物... 随着我国电力系统的发展,配电网线路已经完成了多地域全覆盖,这其中必须承受广域多环境的不利影响,其中覆冰问题带来的负面影响尤为严重。使用疏水性涂层可以有效地预防配电网线路产生覆冰,与传统的机械、热力除冰法相比更节约人力和物力。因此,适用于线路的疏水涂层是现阶段改善配电网覆冰问题的研究重点。通过引入聚二甲基硅氧烷(PDMS)和SiO_(2)成分到环氧树脂中,成功制备了接触角大于145°的涂层,不仅显著优化了环氧涂层疏水性能,而且适用于铝绞线表面涂装。通过模拟低温和滴水自然覆冰条件,对比分析了涂覆不同疏水性能导线样品的表面覆冰质量、厚度及形貌等数据。结果表明,在-5℃时,涂覆添加有PDMS和SiO_(2)的环氧树脂涂层导线覆冰质量与原始导线相比降低了66.8%;如此的疏水涂层能够改变导线结冰的形貌,使总覆冰中冰挂质量的比例提升4%~6%,集中在导线下侧的冰挂更有利于配合机械法和热力融冰法进行清除。 展开更多
关键词 配电网 覆冰 疏水性 涂层 防结冰
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剪切激励下盲孔螺栓连接结构的松动行为研究 被引量：9
8
作者 张朝前 李涛 +4 位作者 杨夏明 张挺 刘建华 彭金方 朱旻昊 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期8-15,共8页
为研究盲孔螺纹连接的松动机制及螺纹表面的磨损机制,选取高速列车转向架轴端盖7050铝合金与45钢螺栓连接为研究对象,开展剪切激励下螺栓连接结构的松动行为研究。分析预紧力、剪切位移幅值及重复利用次数对螺栓连接结构松动行为的影响... 为研究盲孔螺纹连接的松动机制及螺纹表面的磨损机制,选取高速列车转向架轴端盖7050铝合金与45钢螺栓连接为研究对象,开展剪切激励下螺栓连接结构的松动行为研究。分析预紧力、剪切位移幅值及重复利用次数对螺栓连接结构松动行为的影响规律,利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDX)对试验后7050铝合金内螺纹表面进行损伤形貌及化学成分分析。结果显示:随着初始预紧力的减小、剪切位移幅值和重复使用次数的增大,螺纹表面损伤加剧,螺栓连接结构松动程度增大;螺纹接触表面的主要磨损机制为疲劳磨损和黏着磨损。 展开更多
关键词 螺栓连接 剪切载荷 松动机制 微动磨损
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烟炱和灰尘颗粒对紫铜电接触微动磨损性能的影响 被引量：2
9
作者 王朋关 曹中清 +3 位作者 陈海超 彭金方 蔡振兵 曹中清(导师) 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期12-18,共7页
采用球/平面接触方式,在自制的电接触磨损试验设备上对紫铜进行电接触微动磨损试验,研究了表面附着的烟炱和灰尘颗粒对紫铜电接触微动磨损性能的影响。结果表明:表面附着灰尘颗粒时的接触电阻远高于附着烟炱颗粒的;烟炱颗粒具有减摩作用... 采用球/平面接触方式,在自制的电接触磨损试验设备上对紫铜进行电接触微动磨损试验,研究了表面附着的烟炱和灰尘颗粒对紫铜电接触微动磨损性能的影响。结果表明:表面附着灰尘颗粒时的接触电阻远高于附着烟炱颗粒的;烟炱颗粒具有减摩作用,其附着数量的增加会降低试样的摩擦因数,灰尘颗粒则相反;烟炱和灰尘颗粒的引入均延缓了试样的微动磨损,磨痕宽度、磨痕深度和磨损量均与附着颗粒的数量呈负相关。 展开更多
关键词 电接触 微动磨损 烟炱颗粒 灰尘颗粒 磨痕
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WC-Ni硬质合金密封圈损伤失效研究 被引量：3
10
作者 赵永强 彭金方 +3 位作者 蔡振兵 刘建华 杨文锦 朱旻昊 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期30-35,共6页
某核主泵采用的WC-Ni硬质合金O形密封圈在运行一段时间后,密封圈端面出现较多的裂纹。为研究密封圈端面损伤失效原因,对密封圈损伤区进行微观形貌分析、白光干涉测试分析、损伤区化学成分分析和表面残余应力测试,讨论WC-Ni硬质合金密封... 某核主泵采用的WC-Ni硬质合金O形密封圈在运行一段时间后,密封圈端面出现较多的裂纹。为研究密封圈端面损伤失效原因,对密封圈损伤区进行微观形貌分析、白光干涉测试分析、损伤区化学成分分析和表面残余应力测试,讨论WC-Ni硬质合金密封圈表面出现的损伤特征,并对其服役安全性进行评估。结果表明:裂纹源多在密封圈槽堰区和坝区的交界处产生,裂纹多数分布在坝区,坝区损伤程度相比槽堰区较大;裂纹区存在氧化现象,但氧化程度比较轻微,氧化产物主要为W的氧化物;裂纹的产生主要是由密封圈槽堰区和坝区之间较大的应力差导致的,但裂纹体积较小,损伤轻微,短期内不会对整体机械密封装备造成重要影响。 展开更多
关键词 O形密封圈 失效分析 裂纹 磨损
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