摘要
报告从高速钢轨损伤特性与机理、高速钢轨疲劳寿命预测技术、高速钢轨疲劳与磨损作用关系等方面开展研究,主要研究内容:1.研究了高速铁路钢轨疲劳损伤与磨损之间的耦合作用关系,分析了磨损率对钢轨疲劳扩展寿命的影响;2.设计并实现了弯矩作用下的试验装置,真实模拟了与钢轨安装形式相同条件下的弯矩作用时的钢轨受力情况,进行了弯矩作用下钢轨疲劳扩展行为的研究;3.研究了多种钢轨材料的滚动磨损与疲劳损伤特性,提出了重载与高速钢轨损伤的差异,根据试验工况及材料的损伤特性,提出了我国钢轨材料选用的准则及技术要求;4.利用断裂力学理论建立了高速铁路钢轨寿命的预测模型,利用预测模型估算了高速钢轨的疲劳剩余寿命;5.建立了考虑钢轨磨损率作用下的高速钢轨踏面斜裂纹扩展寿命预测模型,以CRH2型动车组为研究对象,利用预测模型估算钢轨踏面斜裂纹扩展寿命,分析摩擦系数、裂纹倾斜角、钢轨磨损率对钢轨踏面斜裂纹扩展寿命的影响,建立了影响钢轨疲劳寿命因素的可靠性模型。