采用ANSYS有限元软件，结合疲劳与磨损耦合模型，模拟计算了10 t轮重的车轮以全滑动方式滚过初始长度100μm、扩展角度30°的钢轨表面裂纹时裂纹的等效应力强度因子K_eff，研究了钢轨疲劳与磨损的关系并分析了主、次裂纹扩展方向及出现次裂纹时主裂纹的扩展行为。结果表明：钢轨的破坏形式以疲劳损伤为主；当裂纹出现分叉之后，主裂纹尖端的应力集中会得到比较大的缓解，其等效应力强度因子下降较快；当裂纹扩展到长度大于1 mm之后，在主裂纹扩展过程中均伴随着次裂纹的出现，且主裂纹扩展方向基本不变，扩展速率逐渐加快，而次裂纹的扩展速率和扩展方向都基本不变。

所属栏目

物理模拟与数值模拟国家自然科学基金资助项目（11472230）；国家自然科学基金重点资助项目（U1134202/E050303）；四川省青年科技创新团队项目（2013TD0004）

收稿日期

2015/3/122016/8/6

作者单位

文良华:朔黄铁路原平分公司, 原平 034100
李孝滔:西南交通大学力学与工程学院, 成都 610031
李煦:西南交通大学力学与工程学院, 成都 610031
曹世豪:西南交通大学力学与工程学院, 成都 610031
江晓禹:西南交通大学力学与工程学院, 成都 610031

备注

文良华(1987-),男,江西南昌人,硕士

引用该论文:

WEN Lianghua,LI Xiaotao,LI Xu,CAO Shihao,JIANG Xiaoyu.Main Crack Propagation Behavior of U71Mn Steel Considering Secondary Crack[J].Materials for mechancial engineering,2017,41(6):79～83
文良华,李孝滔,李煦,曹世豪,江晓禹.考虑次裂纹时U71Mn钢的主裂纹扩展行为[J].机械工程材料,2017,41(6):79～83

参考文献

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