高速车轮滚动接触疲劳裂纹萌生机理研究与分析

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作者 余川 杨辉 +2 位作者 陶功权 彭建平 王小伟 《铁道勘测与设计》 2026年第2期83-87,共5页

随着高速铁路的迅速发展,车轮在高速度、高频加载及复杂轮轨相互作用下承受更为严苛的载荷环境,滚动接触疲劳(Rolling Contact Fatigue,RCF)逐渐成为影响高速动车组车轮服役寿命与运行安全的关键问题。本文基于国内外滚动接触疲劳研究成... 随着高速铁路的迅速发展,车轮在高速度、高频加载及复杂轮轨相互作用下承受更为严苛的载荷环境,滚动接触疲劳(Rolling Contact Fatigue,RCF)逐渐成为影响高速动车组车轮服役寿命与运行安全的关键问题。本文基于国内外滚动接触疲劳研究成果,总结了高速车轮滚动接触疲劳的基本特征、裂纹萌生机理、影响因素及演化规律。通过对法、切向接触载荷作用机理、月牙形裂纹等局部型RCF特征、表面缺陷诱导机制、高蠕滑工况及第三介质(液体、增黏砂等)等因素进行系统分析,进一步揭示了高速车轮RCF的复杂性与多因素耦合特征。结果表明:表层裂纹在切向载荷驱动下容易萌生,而次表层裂纹则主要由法向接触载荷主导;硌伤等局部应力集中是高速动车组月牙形裂纹的重要诱因;蠕滑率增加会显著提高材料塑性流动与表层损伤程度,从而促进裂纹萌生;液体第三介质进入裂纹后可通过静水压力加速裂纹扩展。最后,本文提出高速车轮RCF的控制措施,包括材料设计、踏面廓形优化、廓形维护策略、蠕滑率控制及第三介质管理等,为高速铁路安全运营提供理论支持。 展开更多

关键词 高速铁路 车轮 滚动接触疲劳 裂纹萌生 蠕滑率 第三介质

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时速400 km轮轨制动大蠕滑黏着试验研究(四)——多种介质条件下极低黏着特性及黏着系数 被引量：3

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作者 常崇义 陈波 +1 位作者 蔡园武 李果 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第1期149-156,共8页

针对时速400 km高速列车轮轨在多种介质条件下的制动大蠕滑极低黏着特性及黏着系数,通过高速轮轨关系试验台,模拟不同速度下轮轨间分别采用喷水、防冻液、普通润滑油15W-40及齿轮箱润滑油75W-90等介质的工况,研究轮轨间多种介质对制动... 针对时速400 km高速列车轮轨在多种介质条件下的制动大蠕滑极低黏着特性及黏着系数,通过高速轮轨关系试验台,模拟不同速度下轮轨间分别采用喷水、防冻液、普通润滑油15W-40及齿轮箱润滑油75W-90等介质的工况,研究轮轨间多种介质对制动大蠕滑极低黏着特性和黏着系数的影响,并探讨水介质条件下轮轨接触表面粗糙度和齿轮箱润滑油条件下超大蠕滑率对黏着系数的作用。结果表明:水介质条件下轮轨接触表面粗糙度是影响黏着系数的关键因素之一,极低粗糙度水平下速度超过100 km·h^(-1)后便进入极低黏着状态;轮轨间不同介质条件下,黏着系数随速度的提高呈现不同的下降趋势,其中齿轮箱润滑油75W-90和防冻液在高速下更易导致极低黏着系数的出现;特别是在齿轮箱润滑油75W-90条件下黏着力系数在黏着饱和点之后随纵向蠕滑率的增加呈现持续下降趋势,即使纵向蠕滑率增加到90%也未观察到黏着力系数再次上升的现象,标志着对这类齿轮箱润滑油仅利用防滑控制技术提高黏着利用的可能性极低。 展开更多

关键词 轮轨接触界面 第三介质 大蠕滑 极低黏着 黏着系数

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第三代半导体切割技术概述 被引量：2

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作者 谢天欢 蔡晓峰 +2 位作者 程晋红 张洪波 陈健 《中国集成电路》 2025年第1期40-46,共7页

鉴于电力电子器件趋向于在高温、高压、高辐射等恶劣环境下工作,传统的半导体材料硅无法适应该发展趋势,故第三代半导体凭借更宽的带隙宽度、更高的击穿电场、更高的导热系数等能力在该领域的应用上凸显了优势。为此,第三代半导体晶圆... 鉴于电力电子器件趋向于在高温、高压、高辐射等恶劣环境下工作,传统的半导体材料硅无法适应该发展趋势,故第三代半导体凭借更宽的带隙宽度、更高的击穿电场、更高的导热系数等能力在该领域的应用上凸显了优势。为此,第三代半导体晶圆切割作为半导体制造的一个重要环节,晶圆加工精度要求也愈发严格。本文详细介绍了传统刀轮切割、激光烧蚀切割、水辅助激光切割、激光热裂切割和激光隐形切割工艺的基本原理,为进一步研究和应用提供参考。 展开更多

关键词 晶圆切割技术 第三代半导体 传统刀轮切割 激光切割

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基于烟支径向形变特性的YB25三号轮模盒优化设计

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作者 黄刚 李世宁 +3 位作者 王林鹏 韩顺起 唐海军 王沙沙 《湖南文理学院学报(自然科学版)》 2025年第1期39-46,共8页

为解决YB25包装机小盒裹包成型后,烟包前后端宽度和高度尺寸相差过大导致小盒包装不方正,进而影响设备运行和包装质量的问题,利用质构仪对Taishan(WY)卷烟烟丝段和滤嘴段分别进行压缩试验,明确两段压缩后形变变化规律。结果表明,烟支烟... 为解决YB25包装机小盒裹包成型后,烟包前后端宽度和高度尺寸相差过大导致小盒包装不方正,进而影响设备运行和包装质量的问题,利用质构仪对Taishan(WY)卷烟烟丝段和滤嘴段分别进行压缩试验,明确两段压缩后形变变化规律。结果表明,烟支烟丝段径向压缩位移超过1.1mm以上时形成肉眼可见的永久变形,而烟支滤嘴段径向压缩位移超过1.1mm时仍然可恢复至原始形状。因此,依据烟支压缩形变规律,结合烟包理论宽度和高度值,对三号轮模盒尺寸进行优化设计。根据试验结果,将烟丝端模盒内径尺寸由22.0mm×52.6mm改为22.4mm×54.8mm,滤嘴端模盒内径尺寸由22.0mm×52.6mm改为21.4mm×52.6mm,重新优化调整二号轮和四号轮模盒的间隙。改进完成后小盒烟包前后宽度和厚度差值分别降至0.48 mm和0.30mm,设备运行速度提升6.0%以上,小包折叠不良缺陷率降低1.2%,小包透明纸褶皱缺陷率降低3.64%。 展开更多

关键词 YB25包装机 形变量 三号轮模盒 尺寸改进 速度提升

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高速轮轨黏着特性影响因素研究 被引量：16

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作者 吴兵 温泽峰 +1 位作者 王衡禹 金学松 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期18-22,共5页

基于轨道及车轮表面粗糙度的考虑,建立在"第三介质"存在时高速轮轨黏着力的二维计算模型。借助于部分膜弹流理论以多重网格技术为数值计算工具,讨论速度、接触压力、轮径、轮轨表面粗糙度参数及不同"第三介质"等因... 基于轨道及车轮表面粗糙度的考虑,建立在"第三介质"存在时高速轮轨黏着力的二维计算模型。借助于部分膜弹流理论以多重网格技术为数值计算工具,讨论速度、接触压力、轮径、轮轨表面粗糙度参数及不同"第三介质"等因素对轮轨间黏着特性的影响,对这些因素引起轮轨黏着特性变化的机理进行数值分析;采用JD-1型轮轨接触试验设备,将黏着系数在水、油污染情况下随速度变化的试验结果与高速轮轨黏着数值模型的计算结果进行对比。结果表明:两者变化趋势一致,数值吻合较好。 展开更多

关键词 高速 轮轨 第三介质 黏着 表面粗糙度 多重网格

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电动轮自卸车电传动系统仿真研究 被引量：2

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作者 王家堡 黄守道 +1 位作者 郭超 刘建成 《微特电机》 北大核心 2013年第4期24-27,共4页

介绍了谐波励磁的基本原理和方法,论述了谐波励磁同步发电机的设计要点,并介绍了谐波励磁在154 t电传动自卸车上的应用。采用有限元分析软件Maxwell2D、Simulink和Simplorer进行了联合仿真,仿真结果表明,谐波励磁的同步发电机带的直流... 介绍了谐波励磁的基本原理和方法,论述了谐波励磁同步发电机的设计要点,并介绍了谐波励磁在154 t电传动自卸车上的应用。采用有限元分析软件Maxwell2D、Simulink和Simplorer进行了联合仿真,仿真结果表明,谐波励磁的同步发电机带的直流牵引电动机能满足现场调试的要求,具有较好的可靠性和动态性能。 展开更多

关键词 三次谐波励磁 同步发电机 电动轮自卸车 联合仿真

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第三代轮毂轴承游隙的分析与检测 被引量：13

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作者 黄德杰 陈松海 +1 位作者 靳阳 郭权 《机电工程》 CAS 2012年第10期1167-1170,共4页

为解决第三代轮毂轴承负游隙难以直接获取的问题,将第三代轮毂轴承游隙的间接测量方法与角接触球轴承轴向载荷-位移关系相结合,开展了轮毂轴承游隙与预紧力的分析,建立了卸载力与预紧力之间的关系,提出了装配件和装车件状态下轮毂轴承... 为解决第三代轮毂轴承负游隙难以直接获取的问题,将第三代轮毂轴承游隙的间接测量方法与角接触球轴承轴向载荷-位移关系相结合,开展了轮毂轴承游隙与预紧力的分析,建立了卸载力与预紧力之间的关系,提出了装配件和装车件状态下轮毂轴承游隙的计算方法;在利用加载机构模拟锁紧力的基础上,设计了一种能应用于三代驱动和非驱动轮毂轴承的游隙检测方法以获取轮毂轴承游隙。研究结果表明,第三代轮毂轴承的卸载力与预紧力之间存在线性关系,不同初始游隙的轴承在相同锁紧力矩下导致的轴向位移趋于一致。 展开更多

关键词 第三代轮毂轴承 轴承游隙检测 卸载力 预紧力

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YB45型硬盒包装机三号轮剔除通道的改进 被引量：1

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作者 刘铭海 侯成青 《装备制造技术》 2016年第4期190-192,共3页

介绍了YB45型包装机三号轮剔除器的结构和工作原理,通过对剔除装置的结构性能缺陷进行系统分析,发现三号轮剔除器执行剔除动作时,一些烟包没有掉进废品箱,而是在三号轮下方堆积。随着数量的增多便与三号轮发生干涉。为了解决这个问题,... 介绍了YB45型包装机三号轮剔除器的结构和工作原理,通过对剔除装置的结构性能缺陷进行系统分析,发现三号轮剔除器执行剔除动作时,一些烟包没有掉进废品箱,而是在三号轮下方堆积。随着数量的增多便与三号轮发生干涉。为了解决这个问题,通过设计并安装剔除通道侧面辅助挡板,保证烟包能顺利剔除至废品箱里,避免因剔除的铝箔烟包堆积在三号轮下方而引起模盒的撞损,或者是引起三号轮的撞损。 展开更多

关键词 YB45型包装机 三号轮 剔除板

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钢轨顶面摩擦控制技术发展研究 被引量：1

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作者 常晓东 《神华科技》 2016年第4期83-86,共4页

随着铁路运输向着高速、重载方向发展,在轮轨相互作用增强的同时伴随着轮轨寿命缩短、车辆和轨道结构破坏、环境噪音污染等问题的逐渐发展。在降低轮轨磨耗方面已经广泛采用轨距角润滑技术,为进一步优化轮轨接触,增强转向架导向能力和... 随着铁路运输向着高速、重载方向发展,在轮轨相互作用增强的同时伴随着轮轨寿命缩短、车辆和轨道结构破坏、环境噪音污染等问题的逐渐发展。在降低轮轨磨耗方面已经广泛采用轨距角润滑技术,为进一步优化轮轨接触,增强转向架导向能力和降低轮轨冲击和减小噪音污染,轨顶面摩擦控制技术开始被提出和研究。本文阐述了轨顶面摩擦控制的意义,介绍了降低轮轨间相互作用的原理,从而从机理上阐述了轨顶面摩擦控制在降低轮轨相互作用上所起到的作用,列出了影响轨顶面摩擦控制的几个因素及其原因,并通过世界上其他国家和神华公司试验的数据加以证明。对轨顶面摩擦控制研究现状进行了总结,并从车辆—轨道养护维修角度上对摩擦控制未来的发展进行了展望。 展开更多

关键词 轨顶摩擦控制 轮轨横向力 振动和噪音 第三介质层

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三代轮毂轴承车轮螺栓断裂的机理分析 被引量：1

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作者 陈阳 刘志潘 +3 位作者 费二威 高尚 侯杰 谢丹彤 《汽车实用技术》 2019年第18期139-141,176,共4页

通过对某B级车三代轮毂轴承的车轮螺栓断裂问题进行分析,从材料检测、CAE分析和轴向夹紧力的角度明确问题发生的原因和机理,提出优化方案并通过考核车轮螺栓的整车试验验证。通过本次问题的解决,为同类结构的车轮螺栓断裂问题提供了排... 通过对某B级车三代轮毂轴承的车轮螺栓断裂问题进行分析,从材料检测、CAE分析和轴向夹紧力的角度明确问题发生的原因和机理,提出优化方案并通过考核车轮螺栓的整车试验验证。通过本次问题的解决,为同类结构的车轮螺栓断裂问题提供了排查思路和解决方案。 展开更多

关键词 三代轴承 车轮螺栓 应力集中 轴向夹紧力

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轮式移动机器人磁导航信号的野点识别与消除 被引量：1

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作者 胥明瑞 杨光永 +1 位作者 徐天奇 陈跃斌 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第5期99-101,118,共4页

为了解决传统野点识别方法中由于缺乏先验知识,难以建立准确的参考模型时出现的病态、收敛速度快速降低、难以在嵌入式系统上设计模块化程序包等问题,文中以最大三阶相关峭度为代价函数,设计三阶相关峭度反卷积逆滤波器,对磁导航信号进... 为了解决传统野点识别方法中由于缺乏先验知识,难以建立准确的参考模型时出现的病态、收敛速度快速降低、难以在嵌入式系统上设计模块化程序包等问题,文中以最大三阶相关峭度为代价函数,设计三阶相关峭度反卷积逆滤波器,对磁导航信号进行盲提取,以识别并剔除野点。该实验验证以双向四驱轻量级轮式移动机器人为实验平台,实验结果表明,该算法能有效地识别野点,收敛速度快,也无需准确的参考模型。 展开更多

关键词 轮式移动机器人 野点识别与消除 最大三阶相关峭度反卷积算法 信号盲提取

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第三介质对轮轨最大静摩擦因数影响的试验 被引量：9

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作者 张军 王雪萍 马贺 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第18期123-128,共6页

轮轨摩擦因数的变化影响列车运行时的轮轨黏着特性,轮轨间的最大静摩擦因数可以界定轮轨接触区的黏着状态,轮轨黏着对于机车实现牵引制动具有重要意义。针对水、油、砂等'第三介质'对轮轨最大静摩擦因数的影响,搭建轮轨接触试... 轮轨摩擦因数的变化影响列车运行时的轮轨黏着特性,轮轨间的最大静摩擦因数可以界定轮轨接触区的黏着状态,轮轨黏着对于机车实现牵引制动具有重要意义。针对水、油、砂等'第三介质'对轮轨最大静摩擦因数的影响,搭建轮轨接触试验台进行轮轨接触试验与轮轨摩擦接触试验。对试验结果对比分析表明轮轨接触试验的轮轨接触斑与有限元仿真的接触斑形状及面积相同。与干燥清洁状态下的轮轨最大静摩擦因数相比,当轮轨间单独存在水或油介质时会降低该系数值,且单独存在油介质时该系数值最小;当轮轨间同时存在水、砂介质时,该系数值增大;当油、砂同时存在时,最大静摩擦因数略大于油介质工况,但依旧小于干燥工况下的系数值。撒砂可以增加轮轨最大静摩擦因数,河砂具有更好的增黏效果但会对轮轨表面造成更严重擦伤,建议使用石英砂作为轮轨增黏介质。 展开更多

关键词 第三介质 轮轨黏着 静摩擦因数 轮-轨接触试验台

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第三介质对列车轮轨间摩擦因数影响的试验研究

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作者 张军 孟桐衣 +2 位作者 闫硕 邹小春 马贺 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第18期310-317,共8页

为探究不同轮对横移量下轮轨的接触斑及第三介质对轮轨静摩擦因数的影响,搭建一种能准确反映轮轨接触状态的试验台。选取磨耗后的高速列车车轮、钢轨试块,进行不同轮对横移量及启动工况时第三介质作用下的轮轨接触试验。结果表明,钢轨... 为探究不同轮对横移量下轮轨的接触斑及第三介质对轮轨静摩擦因数的影响,搭建一种能准确反映轮轨接触状态的试验台。选取磨耗后的高速列车车轮、钢轨试块,进行不同轮对横移量及启动工况时第三介质作用下的轮轨接触试验。结果表明,钢轨靠近轮缘时,轮轨接触斑多呈哑铃状,面积较大,在对中位置及远离轮缘时,接触斑形状均为椭圆形且面积接近;水、油、树叶分别会使轮轨间静摩擦因数较干洁轨面降低约49.7%、54.5%和75.9%;撒砂可有效加大轮轨间静摩擦因数,最大可较干洁轨面增加81.6%,在撒砂量饱和后静摩擦因数将保持不变;砂水混合物作用下轮轨静摩擦因数较水介质单独作用时有较大增加,且在砂水质量比约为10∶3时增黏效果最佳。所得结论对撒砂量及撒砂智能化控制具有参考价值。 展开更多

关键词 轨道车辆 第三介质 轮轨接触试验 静摩擦因数

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