同济大学学报(自然科学版)

作者：周宇，王世烨，李骏鹏，王树国，王璞

单位：1.同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室，上海 201804;2.同济大学 上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室，上海 201804;3.中国铁道科学研究院集团有限公司 铁道建筑研究所，北京 100081

关键词：高速铁路,道岔,心轨,滚动接触疲劳,塑性变形

基金：国家自然科学基金（51878661）， 上海市科委项目（20dz1203100），中央高校基本科研业务费（2022-5-ZD-04）

根据高速铁路18号单开道岔钢轨设计廓形，考虑车轮逆向-侧向通过翼轨?心轨时轮载转移引起的冲击荷载和材料塑性变形，将心轨塑性变形结合到裂纹萌生和磨耗共存发展预测方法中，预测了心轨裂纹萌生。分析发现，心轨顶宽35~40 mm为承受轮载转移的最不利位置；该位置的表面材料在冲击荷载下发生塑性变形，其应力应变明显降低，直至在一定轮载次数下达到稳定状态，这时的最大塑性变形量为0.087 5~0.092 5 mm，延缓了疲劳裂纹的萌生；心轨疲劳损伤最大值位于轨头亚表面，顶宽35和40 mm处的裂纹萌生区域分别在心轨表面垂直向下1.2和1.5 mm、从轨顶中心水平向工作边一侧4~5 mm和1~2 mm的位置。疲劳裂纹萌生寿命分别为1.63×106 t和3.97×106 t。

来源：2023年第4期

《同济大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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