一、钢轨轨底残余应力限定值的研究（论文文献综述）
李杨[1]（2017）在《残余应力对钢轨疲劳裂纹萌生与扩展的影响机理研究》文中认为随着铁路运输业的发展,重载化成为我国货运铁路的发展趋势,而残余应力正是重载铁路钢轨疲劳裂纹萌生与扩展的影响因素之一。研究残余应力对钢轨疲劳裂纹萌生与扩展的影响机理,具有重要实践意义。本文以传热学理论、矫直变形理论、断裂力学理论等为基础,对残余应力在钢轨生产与服役过程中的演变规律及其对钢轨疲劳裂纹萌生与扩展的影响机理进行了如下的研究:首先,利用ABAQUS有限元仿真软件建立热机耦合有限元模型与显式动力学有限元模型,分别对钢轨热处理与矫直过程进行模拟,得到75kg/m在线热处理钢轨矫直后的残余应力场,即新轨的残余应力场。其次,建立轮轨接触有限元模型,并导入新轨的残余应力场,对重载铁路钢轨服役过程中残余应力演变规律进行研究,对不同工况下的钢轨残余应力分布规律进行对比分析,结果表明:轮载作用对残余应力分布的影响主要集中在轮轨接触区域附近。在轮轨接触区域表面及近表面,随轮载次数的增多,残余应力逐渐趋于稳定。10次轮载作用后,纯滚动与0.4%纵向蠕滑率工况的纵向残余应力分布规律类似,即表面6mm深度以内为纵向压应力状态,6mm以下为纵向拉应力状态。摩擦系数对纵向残余应力与残余剪切应力分布的影响范围主要集中在表面2mm深度范围以内。相较于摩擦系数,轮轨力对残余应力的影响深度范围更大。然后,根据临界平面法和低周疲劳理论,研究残余应力对钢轨滚动接触疲劳裂纹萌生计算的影响,对比分析考虑残余应力情况下不同工况对钢轨疲劳裂纹萌生寿命的影响。研究表明:残余应力对钢轨疲劳裂纹萌生寿命影响较大,对于某一般工况,不考虑残余应力情况下得到的疲劳裂纹萌生寿命仅约为考虑残余应力情况下的75%。考虑残余应力作用的情况下,摩擦系数越大,疲劳裂纹萌生寿命越短;轮轨力越大,疲劳裂纹萌生寿命越短;纵向蠕滑率越大,疲劳裂纹萌生寿命越短。最后,建立引入斜裂纹的轮轨接触弹塑性三维有限元模型,并导入钢轨生产与服役过程产生的残余应力场,以疲劳裂纹尖端位移作为断裂参量,分析考虑残余应力情况下的滚动接触疲劳裂纹扩展特性,结果表明:当裂纹全部处于残余压应力状态,考虑残余应力情况下的裂纹尖端张开位移CTOD幅值仅约为不考虑残余应力情况下的28.9%;当裂纹部分处于残余拉应力状态,考虑残余应力情况下的CTOD幅值约为不考虑残余应力情况下的180.8%。所以在钢轨疲劳裂纹扩展分析中应该考虑残余应力的影响。考虑残余应力的情况下,裂纹深度、裂纹角度对裂纹尖端张开位移CTOD、裂纹尖端滑动位移CTSD和裂纹尖端撕开位移CTD都有较大的影响;裂纹面摩擦系数主要对CTSD有较大影响,对CTOD和CTD影响较小;钢轨疲劳斜裂纹主要以Ⅱ-Ⅲ型或Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型的复合型方式扩展。
朱志明,范开果,刘晗,王永东[2]（2017）在《残余应力对钢轨焊接接头落锤试验性能的影响》文中指出对钢轨窄间隙电弧焊接头热处理前后的残余应力分布进行了测量和比较,结合落锤试验结果和断口形貌,分析了焊接残余应力对钢轨接头落锤试验性能的影响.结果表明,热处理前,钢轨接头的轨腰和轨颚部位存在较大残余拉应力,在落锤冲击载荷作用下容易形成裂纹源,并沿轨腰向母材延伸、扩展、断裂;热处理后,钢轨接头的残余应力最大值下降1/22/3,抗冲击载荷能力显着提高,落锤试验时的钢轨接头沿焊缝中心或热影响区垂直断裂.钢轨接头存在较大残余应力时,在落锤冲击载荷作用下,容易在残余应力较大的部位产生裂纹,并加速扩展和断裂.
詹新伟,王树青[3]（2015）在《基于技术标准的钢轨残余应力测试与分析》文中提出在分析钢轨中残余应力产生原因的基础上,比较国内外相关标准对残余应力的评估和测试方法。通过测试近几年国内外不同类型钢轨中的残余应力,包括热轧U71Mn,U75V和U77Mn Cr钢轨,在线热处理钢轨,离线热处理钢轨,贝氏体钢轨以及进口热轧U75V钢轨等,分析残余应力测试结果,总结各种类型钢轨中残余应力的分布特点,探讨减小钢轨中残余应力的方法和途径。
方伟欣[4]（2015）在《基于ANSYS Workbench的60kg/m重轨水平矫直模拟研究》文中研究指明铁路是国民经济的基础之一，而负责铁路安全、可靠运行的基础是铁路的钢轨。目前铁路运输正向着高速化、重载化的方向发展，因而对高速铁路用轨的平直度及残余应力情况也有了更高的要求。作为高速重轨生产过程中最后一道精整工序，矫直对重轨矫后残余应力及平直度有着决定性影响。就此围绕矫直过程中的应力变化规律以及矫直规程的优化两方面，开展如下研究：1、以弹塑性理论及矫直原理为基础，结合包钢现场生产中重轨矫直情况以及我国重轨矫直的发展研究现状，利用Pro/E建立了60kg/m重轨九辊矫直模型，利用ANSYSWorkbench软件的显示动力学模块对矫直过程进行模拟分析，得到了重轨矫直过程中应力的演变规律，以及矫后残余应力和平直度情况。结果表明，轨头在矫直过程中应力状态呈压-拉交替变化，轨底则呈拉-压的交替变化。重轨沿其截面高度方向的应力分布呈“C”字形，即轨头、轨底呈拉应力状态，在轨腰呈压应力状态，平直度满足国家标准要求。2、采用“四因素五水平”正交试验对重轨的矫直压下规程进行优化模拟，选定水平九辊矫直中上四辊的压下量作为变化因素，共拟定了25组方案并各自进行了数值模拟，并借助spss软件对各方案下的矫后平直度及残余应力分布状态进行综合对比分析，在保证平直度的前提下，选择重轨应力值最小的一组压下规程作为最优压下规程。在此基础上，进一步对矫直规程进行优化，以现场矫直速度作为参照，采用等增量的方法提高矫直速度并进行多组模拟，找出合适的矫直速度。通过模拟分析表明最优规程在保证重轨矫后平直度的前提下其残余应力最小，从而使得矫直质量要明显优于现场规程。重轨矫直压下规程及矫直速度的优化对改善重轨矫直质量、拟定矫直工艺以及提高现场生产效率有重要的指导、参考意义。
范开果[5]（2015）在《钢轨窄间隙自动电弧焊接工艺优化与低气压环境工程应用》文中研究表明列车运行线路无缝化是客运高速和货运重载发展的基础,焊接是无缝线路铺设和维护的关键技术。闪光焊和气压焊（移动焊）为自动焊接,技术和装备成熟,钢轨接头焊接质量优良稳定;铝热焊（原位焊）接头存在质量稳定性和力学性能相对较差等问题;目前电弧焊（原位焊）接头性能优良,但主要采用的是强迫成形手工电弧焊,受人为因素影响很大,焊接稳定性和焊接过程可重复性差。因此,发展钢轨窄间隙自动电弧焊接对钢轨原位焊接技术的提高具有重要意义。根据目前钢轨自动电弧焊需要解决的技术关键,本文对钢轨电弧焊接专用的自保护药芯焊丝的熔滴过渡形式、焊接工艺稳定性及参数优化、焊后热处理作用、低气压环境下的电弧焊接等进行深入研究。首先,构建了焊接电信息（焊接电流和电弧电压）与高速摄像（熔滴和电弧等）同步采集分析系统,为开展对自保护药芯焊丝的电弧特性、焊丝熔化和熔滴过渡行为及其对应的焊接电信息特征等进行深入研究和分析提供了必要手段。其次,发现了持续时间较长的弧桥过渡和短路过渡容易引起爆炸飞溅和焊接电流剧烈波动,为工艺参数优化提供了调整依据。获得了典型熔滴过渡行为与其对应焊接电信息的关系,找到了避免短路过渡的焊接工艺控制规律。采用优化后的焊接工艺参数,可有效减少钢轨接头焊接缺陷,增强焊接过程重复性,改善钢轨接头静弯性能。第三,研究了火焰热处理对钢轨电弧焊接头组织和残余应力的影响。热处理前,焊缝区为贝氏体和马氏体组织,热影响区为粗大珠光体、铁素体和渗碳体组织,熔合区存在2种组织相,界面清晰;轨腰、轨颚存在较大残余应力。热处理后,热影响区的粗大组织得到细化,钢轨表面和轨腰部分的焊缝组织细化改善明显;最大残余应力降幅达到1/22/3。热处理后的钢轨接头落锤性能大幅提高。第四,根据萨哈方程和理想气体状态方程分析了气压降低焊接电流减小的原因;提出了阴极压降增加是焊接电流下降情况下,焊丝送进与熔化速度仍能保持动态平衡的根本原因。低气压条件下,阴极温度降低,电子热发射能力减弱,电场强度增大,电子场发射能力增强。焊接电流下降和电弧扩张,导致电弧挺度下降和焊缝成形质量降低。通过适当提高焊接电流（焊丝送进速度）增加电弧挺度,降低电弧电压以增强电弧稳定性,在海拔4447m的那曲成功进行了钢轨电弧焊接,接头落锤性能达到了闪光焊标准。
侯先芹[6]（2013）在《钢轨在线余热淬火热处理的数值模拟研究》文中进行了进一步梳理随着经济的发展，我国铁路建设的高速、重载对钢轨质量的要求越来越严格，同时生产效率的提升也是现代企业发展的根本。钢轨的在线余热淬火是目前较为先进的生产工艺，该工艺利用钢轨轧后余热温度直接进入冷却装置进行淬火冷却，从而达到提高生产效率和节约能源的目的。本文结合生产工艺的实际情况，把钢轨的淬火强度和淬火时间作为主要考虑因素，运用大型非线性有限元分析软件ABAQUS建立了U75V钢轨的三维瞬态非线性有限元分析模型，模拟计算了钢轨在线余热淬火过程，分析研究了钢轨在不同冷却方案下的温度场、应力场和弯曲变形的变化规律，为钢轨淬火工艺优化奠定了理论基础。通过本文的计算分析得到如下结论：无论是通过控制轨底的雾冷时间还是冷却强度，均可以使钢轨获得比较均匀的温度场；通过控制轨底的淬火时间且把雾冷加在淬火过程的后半段，最好从55s60s时开始，能够很好地控制钢轨终冷时的挠度，但会在淬火过程中产生弯向轨头的较大挠度极值；通过控制轨头冷却强度，也可以很好地控制淬火过程中产生的弯向轨头的弯曲挠度极值；而通过控制轨底的冷却强度可以更好地控制钢轨淬火过程中的挠度极值和终冷时的挠度，而且轨头和轨底的冷却强度差值越小，钢轨的弯曲变形越小。总之，采用控制轨底冷却强度的方式可以更好的实现对钢轨淬火过程的控制。本文通过有限元模拟的方法分析钢轨余热淬火的生产工艺，既能观察钢轨在淬火过程中各个时段的变化情况，又能得到钢轨淬火后各方面的相关数据，可为钢轨淬火工艺的改进提供参考。
蒋红亮,智学元,郑爽,侯传基[7]（2011）在《客运专线道岔尖轨热处理工艺与装备的优化》文中认为简述了线路钢轨感应加热、吹风加喷雾两段冷却淬火工艺和道岔AT尖轨轨头感应加热、全吹雾淬火工艺的优缺点。提升和优化了客运专线道岔60D40尖轨轨头中频感应加热、全吹风冷却的SQ工艺。诸如改进了轨头用加热感应器;设计并采用全吹风通用冷却器装置;实现了在线测温及主要工艺参数由PLC触摸屏显示、储存;采用了预弯反变形技术与装置以减少尖轨最终变形。客运专线道岔60D40尖轨热处理后形状检验与性能试验表明,特征断面的加热层形状、硬化层深度、硬度及其分布、显微组织、跟端变形段包括热影响区段表面硬度及其分布、轨头试样拉伸和轴向疲劳性能、轨底中心纵向残余应力,以及线面形位公差等各项质量技术指标,均满足TB/T 1779—1993《道岔钢轨件淬火技术条件》、铁科技[2005]135号《客运专线道岔制造验收暂行技术条件》等要求。
韩迎春[8]（2011）在《高速铁路道岔尖轨纵向残余应力实验研究与有限元分析》文中研究表明残余应力是高速铁路道岔尖轨合格与否的一项重要指标。尖轨生产的每个工艺环节,都会影响到成品尖轨中残余应力的分布。本文针对尖轨残余应力空冷生产过程中的产生与发展,采用模型分析和实验验证的方法,系统讲述、总结空冷阶段尖轨截面各部分残余应力的大小与分布规律,找到了单独研究尖轨空冷阶段残余应力的新途径,主要研究成果如下：1、温降和相变的不同步,使钢轨截面各部分产生不均匀的温度梯度,进而影响尖轨残余应力的大小和分布。2、散热速率对钢轨残余应力的影响很大,散热越快,钢轨残余应力越小。3、不均匀的塑性变形是残余应力产生的根本原因。4、通过建模和实验证明,U71Mn材质尖轨的残余应力比U74V材质尖轨的残余应力小。本文根据实际需要进行了现场实测,证实有限元计算结果与实测结果吻合良好。
蒋红亮,侯传基,王晓光[9]（2011）在《客运专线道岔尖轨轨底残余应力测试》文中指出众所周知,型钢或零件中存在残余拉应力时,会降低构件的疲劳强度。钢轨轧制过程中,尤其是轧制后的变形采用辊矫后,轨底普遍存在残余拉应力[1-3]。这种拉应力与车轮动载荷相叠加,容易在轨底的缺陷处诱发疲劳裂纹,最终使重轨产生早期疲劳断裂失
王培龙[10]（2010）在《重轨辊式复合矫直数值模拟研究》文中研究说明目前,铁路运输正在朝着高速化、重载化方向发展。钢轨作为铁路上的重要部件,长期承受着较大的冲击载荷,其质量的好坏直接影响着铁路运输的发展和行车的安全,而影响重轨质量最重要的指标是平直度达到标准和轨底残余应力小于250MPa。矫直作为重轨生产的最后一道变形工艺,对重轨残余应力大小、平直度和断面尺寸起着决定性的作用。由于重轨的矫直质量不仅受矫直规程、矫前弯曲度和初始残余应力等自身因素的影响,还受到矫直机性能的影响。本文建立了原始曲率半径为63m的60kg/m重轨平立复合矫直有限元分析模型,利用数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA进行了数值模拟计算,采用Microsoft Visual Basic 6.0编制后处理程序对模拟结果进行处理,分析了重轨在矫直过程中各个变形区的应力分布、矫后残余应力分布状态以及重轨几何尺寸的变化情况。研究表明,重轨经复合矫直后,其截面对称线上纵向残余应力呈多S形分布,轨头上部、轨头下部和轨底受到纵向残余拉应力,轨头中部和轨腰受到纵向残余压应力。本文针对矫直规程中矫直辊压下量这一变化量,选定复合矫直机的七个矫直辊的压下量作为主要变化因素,采用七因素五水平的正交试验方案,制定出50组矫直规程,通过对50组矫直过程的数值模拟计算,并编制后处理程序对模拟结果进行处理,提取出重轨矫直后的残余应力和平直度,找出影响重轨残余应力和平直度的主要因素,在保证平直度满足要求的前提下,找出重轨矫直后残余应力最小的矫直方案,对提高重轨矫直质量、制定合理的矫直工艺具有重要的理论意义和实际意义。
二、钢轨轨底残余应力限定值的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、钢轨轨底残余应力限定值的研究（论文提纲范文）
（1）残余应力对钢轨疲劳裂纹萌生与扩展的影响机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 钢轨残余应力 |
| 1.2.2 滚动接触疲劳裂纹萌生 |
| 1.2.3 滚动接触疲劳裂纹扩展 |
| 1.3 研究内容及思路 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究思路 |
| 第二章 在线热处理钢轨生产过程残余应力的演变 |
| 2.1 钢轨在线热处理过程有限元模拟和残余应力的演变 |
| 2.1.1 钢轨在线热处理分析的基本理论 |
| 2.1.2 钢轨在线热处理过程有限元模拟 |
| 2.1.3 钢轨在线热处理过程残余应力演变 |
| 2.2 钢轨矫直过程有限元模拟和残余应力演变 |
| 2.2.1 钢轨矫直变形原理 |
| 2.2.2 钢轨矫直过程有限元模拟 |
| 2.2.3 钢轨矫直过程残余应力演变 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 服役过程中钢轨残余应力演变 |
| 3.1 接触问题的有限元求解方法与有限元模拟 |
| 3.1.1 接触问题的有限元求解方法 |
| 3.1.2 轮轨接触模型的建立 |
| 3.2 服役过程中钢轨残余应力的演变 |
| 3.2.1 轮载作用次数对残余应力的影响 |
| 3.2.2 摩擦系数对残余应力的影响 |
| 3.2.3 轮轨力对残余应力的影响 |
| 3.2.4 纵向蠕滑率对残余应力的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 残余应力对钢轨疲劳裂纹萌生的影响机理研究 |
| 4.1 疲劳裂纹萌生寿命预测模型 |
| 4.1.1 疲劳裂纹萌生寿命定义 |
| 4.1.2 疲劳裂纹萌生寿命预测方法 |
| 4.1.3 疲劳裂纹萌生寿命预测流程 |
| 4.2 残余应力及轮载作用次数的选取对疲劳裂纹萌生寿命计算的影响 |
| 4.2.1 残余应力对疲劳裂纹萌生寿命计算的影响 |
| 4.2.2 轮载作用次数的选取对裂纹萌生寿命计算的影响 |
| 4.3 考虑残余应力情况下疲劳裂纹萌生主要影响因素分析 |
| 4.3.1 考虑残余应力情况下摩擦系数对疲劳裂纹萌生的影响 |
| 4.3.2 考虑残余应力情况下轮轨力对疲劳裂纹萌生的影响 |
| 4.3.3 考虑残余应力情况下纵向蠕滑率对疲劳裂纹萌生的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 残余应力对钢轨疲劳裂纹扩展的影响机理研究 |
| 5.1 断裂参量 |
| 5.2 疲劳裂纹扩展计算方法 |
| 5.3 残余应力对疲劳裂纹扩展计算的影响 |
| 5.4 考虑残余应力情况下裂纹形态参数对钢轨疲劳裂纹扩展的影响分析 |
| 5.4.1 裂纹深度对钢轨疲劳裂纹扩展的影响分析 |
| 5.4.2 裂纹角度对钢轨疲劳裂纹扩展的影响分析 |
| 5.4.3 裂纹面摩擦系数对钢轨疲劳裂纹扩展的影响分析 |
| 5.5 考虑残余应力情况下载荷参数对钢轨疲劳裂纹扩展的影响分析 |
| 5.5.1 轮轨摩擦系数对疲劳裂纹扩展的影响分析 |
| 5.5.2 轮轨力对疲劳裂纹扩展的影响 |
| 5.5.3 纵向蠕滑率对疲劳裂纹扩展的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文的主要研究成果 |
| 6.2 对未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（2）残余应力对钢轨焊接接头落锤试验性能的影响（论文提纲范文）
| 0序言 |
| 1 试验方法 |
| 2 残余应力测量与落锤试验结果 |
| 2.1 残余应力测量结果 |
| 2.2 落锤试验结果 |
| 3 分析与讨论 |
| 4 结论 |
（3）基于技术标准的钢轨残余应力测试与分析（论文提纲范文）
| 1 概述 |
| 2 钢轨中残余应力的产生原因 |
| 3 钢轨标准中对残余应力的要求及测试方法 |
| 3.1 中国和欧洲 |
| 3.2 美国 |
| 3.3 澳大利亚 |
| 4 各种钢轨残余应力测试结果及应力分布特点 |
| 4.1 未辊矫热轧钢轨 |
| 4.2 辊矫后热轧珠光体钢轨 |
| 4.3 辊矫后在线热处理珠光体钢轨 |
| 4.4 离线热处理珠光体钢轨 |
| 4.5 辊矫后热轧贝氏体钢轨 |
| 5 减小钢轨中残余应力的探讨 |
| 6 结论 |
（4）基于ANSYS Workbench的60kg/m重轨水平矫直模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外矫直技术的研究现状 |
| 1.2.2 国内矫直技术的研究现状 |
| 1.2.3 计算机仿真技术的研究现状 |
| 1.3 矫直技术概述 |
| 1.4 重轨残余应力概述 |
| 1.4.1 重轨中残余应力形成 |
| 1.4.2 残余应力对重轨的影响 |
| 1.5 本文应用软件简介 |
| 1.5.1 Poe/Engineering 简介 |
| 1.5.2 ANSYS Workbench/LS-DYNA 简介 |
| 1.5.3 SPSS 简介 |
| 1.6 本文进行的研究工作 |
| 1.7 本章小结 |
| 2 弹塑性弯曲变形理论与矫直原理 |
| 2.1 弯曲变形与应力应变 |
| 2.2 弯曲变形与曲率 |
| 2.3 弯曲变形与弯矩 |
| 2.4 弯曲变形与能耗 |
| 2.5 矫直原理 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 高速重轨的水平矫直数值模拟 |
| 3.1 模型的建立 |
| 3.2 材料的定义及网格的划分 |
| 3.2.1 材料的定义 |
| 3.2.2 模型的网格划分 |
| 3.3 模型的加载与求解 |
| 3.4 计算结果分析 |
| 3.4.1 重轨矫直过程中的应力演变分析 |
| 3.4.2 重轨矫后残余应力分析 |
| 3.4.3 重轨矫后平直度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 矫直压下规程的优化 |
| 4.1 正交试验介绍 |
| 4.2 试验方案的制定 |
| 4.3 重轨水平矫后残余应力最优方案的确定 |
| 4.4 高速重轨水平矫直平直度最优方案的确定 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 矫直速度的优化选择 |
| 5.1 矫直速度概述 |
| 5.2 优化规程的矫直速度选择 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（5）钢轨窄间隙自动电弧焊接工艺优化与低气压环境工程应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 钢轨焊接技术的发展与应用现状 |
| 1.2.1 钢轨焊接技术简介 |
| 1.2.2 国内外钢轨焊接技术发展和应用 |
| 1.3 自保护药芯焊丝焊接工艺及熔滴过渡行为研究 |
| 1.3.1 自保护药芯焊丝研究现状 |
| 1.3.2 自保护药芯焊丝熔滴过渡与焊接工艺研究现状 |
| 1.4 钢轨焊接接头组织及残余应力对接头性能的影响 |
| 1.4.1 钢轨焊接接头组织研究现状 |
| 1.4.2 钢轨焊接接头残余应力及分布研究 |
| 1.5 低气压环境电弧特性与青藏线无缝线路建设 |
| 1.5.1 气压与电弧特性研究现状 |
| 1.5.2 青藏铁路无缝化建设研究现状 |
| 1.6 本文研究思路及论文结构安排 |
| 1.6.1 焊接工艺控制研究 |
| 1.6.2 接头微观组织、残余应力和热处理改善作用 |
| 1.6.3 低压环境下的钢轨电弧焊接 |
| 1.6.4 论文结构安排 |
| 第2章 钢轨窄间隙电弧焊接设备及信息采集系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钢轨窄间隙自动电弧焊接系统 |
| 2.2.1 焊枪运动轨迹规划 |
| 2.2.2 窄间隙钢轨电弧焊接侧壁熔合控制机构 |
| 2.2.3 焊接过程自动控制系统 |
| 2.2.4 自保护药芯焊丝成分及其力学性能 |
| 2.2.5 火焰加热正火系统 |
| 2.3 钢轨电弧焊接需要进一步解决的技术关键 |
| 2.4 焊接电信息与高速摄像同步采集分析系统 |
| 2.4.1 焊接信息采集及高速摄像系统研究现状 |
| 2.4.2 电弧焊接电信息处理电路 |
| 2.4.3 焊接信息采集分析系统 |
| 2.4.4 高速摄像与电信息同步采集 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 钢轨焊接过程工艺控制及侧壁焊接工艺制定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 焊接电源特性及焊接设定与焊接电信息 |
| 3.2.1 焊接电源特性 |
| 3.2.2 焊接设定与焊接电信息的关系 |
| 3.3 自保护药芯焊丝电弧特性曲线 |
| 3.4 控制设定对焊接工艺参数的影响 |
| 3.4.1 焊丝送进速度不变时焊接电信息控制 |
| 3.4.2 电源输出电压设定不变的时焊接电信息控制 |
| 3.4.3 各工艺参数控制设定对焊接电信息的影响规律 |
| 3.5 自保护药芯焊丝熔化速度及影响因素 |
| 3.5.1 熔化速度研究现状 |
| 3.5.2 熔化速度公式 |
| 3.5.3 自保护药芯焊丝熔化速度测定 |
| 3.6 坡口侧壁焊接熔合控制及工艺 |
| 3.6.1 焊缝成形与焊接工艺参数的关系 |
| 3.6.2 焊缝成形及焊接边距对坡口侧壁熔合的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 自保护药芯焊丝熔滴过渡行为与工艺优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 自保护药芯焊丝研究试验及典型熔滴过渡 |
| 4.2.1 试验方案 |
| 4.2.2 自保护药芯焊丝典型熔滴过渡模式 |
| 4.3 弧桥过渡及其影响因素 |
| 4.3.1 弧桥过渡过程分析 |
| 4.3.2 弧桥过渡过程的焊接电信息分析 |
| 4.3.3 弧桥过渡前后焊接电信息分析 |
| 4.3.4 弧桥过渡对电弧的影响 |
| 4.4 焊丝短路过渡行为及其影响因素 |
| 4.4.1 焊丝短路过渡分析 |
| 4.4.2 短路过渡与焊接电信息的关系 |
| 4.4.3 焊接工艺参数设定值对短路过渡的影响 |
| 4.4.4 自保护药芯焊丝焊接的电弧力 |
| 4.4.5 短路过渡时的焊接电信息分析 |
| 4.4.6 焊接工艺参数设定对短路过渡的影响 |
| 4.5 钢轨窄间隙电弧焊接工艺优化 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 火焰热处理对接头组织及残余应力的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 接头微观组织和残余应力测量试验 |
| 5.2.1 接头微观组织分析的取样试验设计 |
| 5.2.2 钻孔法测量焊接接头残余应力 |
| 5.3 热处理前后的焊接接头各位置的典型微观组织 |
| 5.3.1 轨头部位 |
| 5.3.2 轨腰部位 |
| 5.3.3 轨底部位 |
| 5.3.4 焊缝垂直中心 |
| 5.4 热处理对钢轨接头残余应力的影响 |
| 5.5 火焰热处理对接头型式检验的影响 |
| 5.5.1 热处理前后的落锤试验 |
| 5.5.2 热处理对落锤性能的影响分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 低气压环境下的电弧特性与钢轨电弧焊接 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 低气压环境下电弧焊接存在的主要问题 |
| 6.2.1 焊接电流下降 |
| 6.2.2 焊缝气孔增多 |
| 6.3 气压降低对焊接电弧特性的影响 |
| 6.3.1 焊接工艺试验结果 |
| 6.3.2 气压降低对焊接电流的影响 |
| 6.3.3 气压降低与电弧电压的关系 |
| 6.3.4 气压降低对焊丝熔化速度的影响 |
| 6.3.5 气压降低对电弧静特性曲线的影响 |
| 6.4 低气压环境电弧焊接焊缝成形分析 |
| 6.4.1 低气压地区焊缝成形试验 |
| 6.4.2 气压降低对焊缝成形的影响规律 |
| 6.4.3 气压降低对焊缝成形的影响分析 |
| 6.5 低气压环境下的钢轨窄间隙自动电弧焊接 |
| 6.5.1 低气压环境下的钢轨焊接应用现状 |
| 6.5.2 低气压环境下的钢轨电弧焊接 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）钢轨在线余热淬火热处理的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 钢轨在线淬火工艺的发展 |
| 1.2 钢轨热处理残余应力的研究现状 |
| 1.3 钢轨热处理变形与控制的研究现状 |
| 1.4 钢轨热处理数值模拟的研究现状 |
| 1.5 本文的研究意义和研究内容 |
| 1.5.1 本文的研究意义 |
| 1.5.2 本文的研究内容 |
| 2 钢轨余热淬火分析的基本理论 |
| 2.1 金属传热学的基本原理 |
| 2.1.1 传热分析问题的控制方程及求解条件 |
| 2.1.2 对流和辐射 |
| 2.1.3 相变 |
| 2.2 钢轨余热淬火换热系数的计算 |
| 2.2.1 空冷换热系数的确定 |
| 2.2.2 水雾冷却对流换热系数 |
| 2.3 热弹塑性分析的基本原理 |
| 2.3.1 热弹塑性问题的基本假设 |
| 2.3.2 热弹塑性应力应变关系 |
| 3 钢轨淬火的数值计算 |
| 3.1 物理参数测定试验 |
| 3.1.1 试验方案 |
| 3.1.2 试验数据处理 |
| 3.2 模拟方案的确定 |
| 3.2.1 淬火温度的确定 |
| 3.2.2 淬火时间的确定 |
| 3.2.3 模拟方案 |
| 3.3 钢轨冷却过程的数值模拟计算 |
| 3.3.1 材料属性 |
| 3.3.2 定义相互作用 |
| 3.3.3 定义载荷、边界条件 |
| 4 数值计算结果分析 |
| 4.1 温度场模拟结果分析 |
| 4.2 应力场模拟结果分析 |
| 4.3 弯曲变形模拟结果分析 |
| 4.4 不同方案的对比分析 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（7）客运专线道岔尖轨热处理工艺与装备的优化（论文提纲范文）
| 1 客运专线道岔尖轨的技术要求 |
| 2 尖轨热处理工艺及装备优化 |
| 3 60D40尖轨型式试验 |
| 3.1 化学成分 |
| 3.2 加热层形状 |
| 3.3 加热层深度 |
| 3.4 断面硬度 |
| 3.5 跟端表面硬度 |
| 3.6 显微组织 |
| 4 60D40尖轨性能试验 |
| 4.1 拉伸试验 |
| 4.2 疲劳试验 |
| 4.2.1 疲劳试样 |
| 4.2.2 试验方法 |
| 4.2.3 试验结果 |
| 4.3 轨底残余应力 |
| 4.3.1 取样位置 |
| 4.3.2 测试方法 |
| 4.3.3 测试结果 |
| 5 讨论 |
| 5.1 SQ冷却模式 |
| 5.2 吹风冷却器通用化设计 |
| 5.3 尖轨变形控制 |
| 5.4 在线测温技术 |
| 6 结论 |
| 1) 客运专线道岔尖轨热处理SQ工艺的技术创新点在于: |
| 2) |
（8）高速铁路道岔尖轨纵向残余应力实验研究与有限元分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 我国铁路系统简述 |
| 1.1.2 道岔的发展与趋势 |
| 1.2 道岔尖轨概述 |
| 1.2.1 尖轨断面 |
| 1.2.2 尖轨选型 |
| 1.2.3 尖轨加工工艺 |
| 1.3 尖轨残余应力的形成与危害 |
| 1.3.1 尖轨残余应力的产生 |
| 1.3.2 尖轨残余应力的危害 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 本章小结 |
| 第二章 钢轨冷却相关原理 |
| 2.1 传热分析基本理论 |
| 2.1.1 导热 |
| 2.1.2 对流换热 |
| 2.1.3 热辐射 |
| 2.1.4 全部换热 |
| 2.1.5 相变 |
| 2.2 定义弹塑性分析的材料模型 |
| 2.2.1 屈服准则及其条件 |
| 2.2.2 强化规律 |
| 2.2.3 塑性变形模型 |
| 2.3 热弹塑性基本理论 |
| 本章小结 |
| 第三章 有限元建模 |
| 3.1 有限单元法简介 |
| 3.2 物理参数的确定 |
| 3.3 有限元建模 |
| 3.3.1 建立实体模型 |
| 3.3.2 钢轨空冷初始条件与边界条件的确定 |
| 本章小结 |
| 第四章 模型计算结果分析 |
| 4.1 温度场分析 |
| 4.1.1 钢轨横截面温度场分布 |
| 4.1.2 温度场分布规律分析 |
| 4.2 轨头残余应力 |
| 4.3 轨腰残余应力 |
| 4.4 轨底应力分布规律及分析 |
| 4.5 钢轨截面Von mises应力分布 |
| 本章小结 |
| 第五章 影响残余应力分布规律的因素 |
| 5.1 不均匀塑性变形引起的残余应力 |
| 5.2 相变引起的体积变化 |
| 5.3 钢轨冷却速率 |
| 5.4 材质对钢轨残余应力的影响 |
| 本章小结 |
| 第六章 实测检验 |
| 6.1 横截面锯切法(取条法)理论详述 |
| 6.1.1 单向应力状态 |
| 6.1.2 二向应力状态 |
| 6.2 设备选择 |
| 6.3 实验流程 |
| 6.4 结果分析 |
| 6.4.1 U74V和U71Mn两种材质尖轨之间轨底残余应力的比较 |
| 6.4.2 两种材质尖轨轨底残余应力和ansys计算值之间的比较 |
| 6.5 模型计算结果与实测数据之间产生误差的原因 |
| 本章小结 |
| 第七章 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）重轨辊式复合矫直数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 课题研究的意义及目的 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 矫直技术的发展概况 |
| 2.2 国内外研究概况 |
| 2.2.1 残余应力测定的研究 |
| 2.2.2 残余应力模拟计算的研究 |
| 2.2.3 几何尺寸的研究 |
| 2.3 矫直原理 |
| 2.3.1 小变形矫直方案 |
| 2.3.2 大变形矫直方案 |
| 2.4 弹塑性弯曲变形理论 |
| 2.4.1 轧件的弹塑性弯曲变形 |
| 2.4.2 轧件弹塑性弯曲过程的曲率 |
| 2.4.3 轧件弹塑性弯曲过程外力矩 |
| 2.4.4 相对力矩与相对曲率 |
| 2.5 显式动力学有限元法 |
| 2.5.1 有限元法概述 |
| 2.5.2 弹塑性有限元基本理论 |
| 2.5.3 动力学问题的有限元法 |
| 2.5.4 ANSYS/LS-DYNA 介绍 |
| 2.6 本章小节 |
| 第3章 重轨复合矫直过程数值模拟 |
| 3.1 重轨矫直数值模拟步骤 |
| 3.1.1 选择材料模型与材料参数 |
| 3.1.2 选择单元类型 |
| 3.1.3 模型建立 |
| 3.1.4 网格划分 |
| 3.1.5 约束、接触、载荷处理 |
| 3.1.6 完全重启动 |
| 3.1.7 后处理 |
| 3.2 复合矫直对重轨残余应力影响分析 |
| 3.2.1 重轨复合矫直整体应力分析 |
| 3.2.2 重轨复合矫直截面应力分析 |
| 3.2.3 复合矫直后轨底残余应力分析 |
| 3.3 复合矫直对重轨几何尺寸影响分析 |
| 3.3.1 平直度的分析 |
| 3.3.2 轨高的分析 |
| 3.3.3 轨宽的分析 |
| 3.3.4 轨长的分析 |
| 3.4 本章小节 |
| 第4章 压下量对矫后重轨质量的影响 |
| 4.1 试验方案的制定 |
| 4.2 重轨复合矫直模拟残余应力最优方案的确定 |
| 4.3 重轨复合矫直模拟平直度最优方案的确定 |
| 4.4 本章小节 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间取得的成果 |
四、钢轨轨底残余应力限定值的研究（论文参考文献）
- [1]残余应力对钢轨疲劳裂纹萌生与扩展的影响机理研究[D]. 李杨. 石家庄铁道大学, 2017(02)
- [2]残余应力对钢轨焊接接头落锤试验性能的影响[J]. 朱志明,范开果,刘晗,王永东. 焊接学报, 2017(04)
- [3]基于技术标准的钢轨残余应力测试与分析[J]. 詹新伟,王树青. 铁道技术监督, 2015(10)
- [4]基于ANSYS Workbench的60kg/m重轨水平矫直模拟研究[D]. 方伟欣. 内蒙古科技大学, 2015(08)
- [5]钢轨窄间隙自动电弧焊接工艺优化与低气压环境工程应用[D]. 范开果. 清华大学, 2015(07)
- [6]钢轨在线余热淬火热处理的数值模拟研究[D]. 侯先芹. 内蒙古科技大学, 2013(06)
- [7]客运专线道岔尖轨热处理工艺与装备的优化[J]. 蒋红亮,智学元,郑爽,侯传基. 金属热处理, 2011(10)
- [8]高速铁路道岔尖轨纵向残余应力实验研究与有限元分析[D]. 韩迎春. 中南大学, 2011(01)
- [9]客运专线道岔尖轨轨底残余应力测试[J]. 蒋红亮,侯传基,王晓光. 金属热处理, 2011(03)
- [10]重轨辊式复合矫直数值模拟研究[D]. 王培龙. 辽宁科技大学, 2010(06)