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轮轨滚动接触疲劳裂纹萌生及扩展分析研究

摘要第4-5页
Abstract第5-6页
1 绪论第9-16页
    1.1 研究背景及意义第9-10页
    1.2 轮轨滚动接触研究现状第10-14页
        1.2.1 滚动接触应力研究第10-13页
        1.2.2 滚动接触疲劳研究现状第13-14页
    1.3 疲劳裂纹扩展引起的轨道主要破坏形式第14-15页
        1.3.1 钢轨侧磨第14页
        1.3.2 钢轨剥离第14页
        1.3.3 钢轨压溃第14-15页
        1.3.4 钢轨波磨第15页
    1.4 本文主要研究内容第15-16页
2 轮轨接触分析理论第16-24页
    2.1 接触现象和接触力学第16-17页
    2.2 无限大线弹性体无摩擦接触理论—Hertz 理论第17-20页
        2.2.1 表面力作用下弹性半空间体的变形第17-18页
        2.2.2 Hertz 接触理论第18-20页
    2.3 轮轨接触有限元方法第20-23页
        2.3.1 ANSYS 接触单元简介第21页
        2.3.2 ANSYS 接触算法简介第21-23页
    2.4 本章小结第23-24页
3 断裂力学的相关理论介绍第24-41页
    3.1 线弹性断裂力学第24-33页
        3.1.1 裂纹尖端弹性应力场及位移场第26-28页
        3.1.2 裂纹尖端塑性区第28-29页
        3.1.3 应力强度因子 K 及断裂判据第29-30页
        3.1.4 断裂力学三维问题的求解—超奇异积分方程方法第30-33页
    3.2 弹塑性断裂力学第33-40页
        3.2.1 J 积分理论第33-36页
        3.2.2 弹塑性断裂力学分析的有限元法第36-40页
    3.3 本章小结第40-41页
4 轮轨三维非线性接触弹塑性分析第41-52页
    4.1 有限元模型的建立第41-43页
    4.2 轮轨滚动接触疲劳裂纹的萌生机理第43-44页
        4.2.1 疲劳裂纹起源于表面第43页
        4.2.2 疲劳裂纹起源于次表面第43-44页
    4.3 结果分析第44-50页
        4.3.1 速度对轮轨接触弹塑性应力场的影响分析第44-45页
        4.3.2 地基支承刚度对轮轨接触弹塑性应力场的影响分析第45-47页
        4.3.3 轨道温差对轮轨接触弹塑性应力场的影响分析第47-50页
    4.4 本章小结第50-52页
5 轮轨接触表面微裂纹扩展研究第52-62页
    5.1 钢轨表面微裂纹有限元分析第52-54页
        5.1.1 轮轨接触有限元模型第52页
        5.1.2 轨道不平顺的激励力载荷模型第52-53页
        5.1.3 轨道微裂纹有限元模型第53-54页
    5.2 轨道底部裂纹计算结果分析第54-57页
        5.2.1 不同速度下裂纹尖端应力场分析第54-56页
        5.2.2 不同速度下裂纹尖端位移场分析第56-57页
    5.3 轨道表面裂纹计算结果分析第57-60页
    5.4 减缓轮轨滚动接触疲劳的措施第60页
    5.5 本章小结第60-62页
结论第62-64页
致谢第64-65页
参考文献第65-68页
攻读学位期间的研究成果第68页

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