影响钢轨疲劳裂纹萌生寿命的主要因素分析

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钢轨接触疲劳摩擦磨损行为

钢轨接触疲劳摩擦磨损行为钢轨是铁路运输系统中重要的组成部分，它承载着列车的重量，并且需要经受高频率的车轮与轨道之间的接触。

因此，钢轨的接触疲劳摩擦磨损行为成为了研究的焦点之一。

接触疲劳是指在轮轨接触区域内，由于受到周期性的载荷作用，造成材料的疲劳损伤。

这种疲劳损伤是由于车轮与轨道之间的接触压力引起的。

钢轨在长期运行过程中，会受到列车的重压和震动的影响，由此产生的周期性载荷会导致钢轨表面的微小裂纹逐渐扩展，最终形成疲劳裂纹。

这些裂纹可以进一步扩展并蔓延到钢轨的内部，导致钢轨断裂。

因此，研究钢轨的接触疲劳摩擦磨损行为对于确保铁路运输的安全性和可靠性至关重要。

钢轨的接触疲劳摩擦磨损行为是一个复杂的过程，涉及多种因素的相互作用。

首先，接触压力是影响钢轨疲劳损伤的重要因素之一。

较高的接触压力会增加钢轨表面的摩擦力，导致磨损加剧。

其次，轮轨界面的滑动速度也会对钢轨的磨损产生影响。

较高的滑动速度会加剧钢轨的摩擦磨损，而较低的滑动速度则可能导致润滑不良，增加钢轨的磨损。

此外，轮轨材料的硬度差异也会对接触疲劳摩擦磨损行为产生影响。

当钢轨的硬度较低时，容易受到轮轨接触压力的影响而产生疲劳裂纹。

除了以上因素，环境条件也会对钢轨的接触疲劳摩擦磨损行为产生重要影响。

例如，气候湿度、温度等因素都会影响轮轨界面的润滑情况，进而影响钢轨的磨损。

在潮湿的环境中，轮轨界面的润滑性能较差，容易导致钢轨的磨损加剧。

此外，铁路运输系统中还存在一些特殊情况，如曲线轨道和道岔处的接触疲劳摩擦磨损行为更为严重。

在曲线轨道上，轮轨之间的相对滑动会增加，进而加剧钢轨的磨损。

而在道岔处，由于列车转向的需要，钢轨受到的载荷和磨损更为复杂。

为了减少钢轨的接触疲劳摩擦磨损，需要采取一系列的措施。

首先，合理控制列车的速度，避免过高的滑动速度。

其次，对钢轨进行定期的检查和维护，及时修复和更换受损的钢轨。

此外，还可以通过改善轮轨界面的润滑条件，减少接触疲劳摩擦磨损。

高速火车钢轨疲劳寿命的预测分析研究

高速火车钢轨疲劳寿命的预测分析研究第一章：引言高速铁路作为一种重要的交通运输方式，其安全性是关乎人们生命财产安全的重要问题。

而钢轨作为高速铁路的基础设施之一，其疲劳寿命的预测分析则成为了维护高铁线路安全的关键。

本文将对高速火车钢轨疲劳寿命的预测分析研究进行探讨，以提高高铁线路的维护管理水平。

第二章：钢轨疲劳破坏机理钢轨在高速列车的运行中，承受着巨大的载荷和重复的往复应力，这使得钢轨内部会产生疲劳应力集中。

随着时间的推移，疲劳应力将逐渐积累并发展为裂纹，最终导致钢轨疲劳破坏。

本章将介绍钢轨疲劳破坏的机理，包括疲劳应力集中、裂纹扩展和疲劳破坏模式等。

第三章：钢轨疲劳寿命预测模型为了准确预测钢轨的疲劳寿命，需要建立合理的预测模型。

本章将介绍目前常用的钢轨疲劳寿命预测模型，包括基于极限状态理论的模型、基于统计学的模型和基于有限元法的模型等。

同时，还将讨论模型的优缺点，并提出改进的建议。

第四章：影响因素分析钢轨疲劳寿命的预测分析需要考虑多种因素的影响。

本章将分析对钢轨疲劳寿命影响最为显著的因素，包括列车荷载、运行速度、轨道几何条件、轨道质量和环境温湿度等。

通过深入研究这些影响因素，能够更加准确地预测钢轨的疲劳寿命。

第五章：预测模型的建立与优化建立有效的预测模型是准确预测钢轨疲劳寿命的关键。

本章将介绍预测模型的建立过程，包括数据采集与处理、特征选择、模型选择和参数调整等。

同时，还将讨论模型的优化方法，以提高预测的准确性和稳定性。

第六章：案例分析与验证为了验证所建立的钢轨疲劳寿命预测模型的有效性，本章将选取实际的高速铁路线路进行案例分析。

通过对比实际疲劳破坏情况与预测结果，验证预测模型的准确度和可靠性。

第七章：研究结论与展望本文结合钢轨疲劳寿命的预测分析研究，总结分析结果，并提出进一步研究的展望。

通过对钢轨疲劳寿命预测分析的深入研究，能够为高速铁路维护管理工作提供科学依据，保障高铁运行的安全和稳定性。

结论：通过对高速火车钢轨疲劳寿命的预测分析研究，我们可以得出以下结论：钢轨疲劳破坏是由于疲劳应力集中、裂纹扩展和疲劳破坏模式等因素引起的；目前常用的钢轨疲劳寿命预测模型有基于极限状态理论、基于统计学和基于有限元法的模型；影响钢轨疲劳寿命的主要因素包括列车荷载、运行速度、轨道几何条件、轨道质量和环境温湿度等；建立准确的预测模型需要考虑数据采集与处理、特征选择、模型选择和参数调整等步骤；通过实际案例验证，预测模型能够较为准确地预测钢轨的疲劳寿命。

钢轨配件的疲劳寿命预测与损伤评估方法研究

钢轨配件的疲劳寿命预测与损伤评估方法研究随着铁路运输的发展，钢轨作为铁路线路的基础设施之一，其安全性和可靠性变得越发重要。

然而，由于长期受到列车荷载和环境因素的作用，钢轨配件会逐渐受到疲劳损伤，这对铁路线路的安全性和可靠性构成了威胁。

因此，钢轨配件的疲劳寿命预测与损伤评估方法的研究变得至关重要。

钢轨配件的疲劳寿命预测是指利用数学和物理模型来预测钢轨配件在一定运行里程下的疲劳寿命。

通过这种方法，我们可以提前发现钢轨配件的疲劳损伤情况，从而采取相应的维修措施，避免潜在的安全隐患和延长钢轨的使用寿命。

一种常用的疲劳寿命预测方法是基于应力历程法。

该方法通过分析钢轨配件在实际运行过程中所受到的荷载和应力，建立数学模型来预测疲劳失效的位置和时间。

这种方法的关键是准确的记录和分析应力历程，其中应力波动是疲劳寿命失效的主要因素之一。

另外，材料振动法也是一种常用的疲劳寿命预测方法。

该方法通过将钢轨配件暴露在恒定的振动频率下，以模拟列车荷载作用下的振动情况，进而研究材料在振动下的疲劳性能。

通过测量振动频率和幅度，可以预测钢轨配件的疲劳寿命。

除了疲劳寿命预测外，钢轨配件的损伤评估也是研究的重点之一。

损伤评估是指根据钢轨配件的实际损伤情况，对其进行定量和定性的评估，以确定是否需要进行维修或更换。

这需要建立合理的损伤评估指标和方法。

一种常用的钢轨配件损伤评估方法是采用无损检测技术。

无损检测技术通过使用声波、磁场、激光等非侵入性手段，对钢轨配件进行快速而准确的检测，以评估其损伤程度。

这种方法可以及时发现钢轨配件的微小缺陷和裂纹，从而及时采取相应的维修措施。

此外，图像处理技术也可以应用于钢轨配件的损伤评估。

利用高分辨率的图像设备，可以对钢轨配件表面的损伤进行精细的检测和分析。

通过图像处理算法，可以提取出钢轨配件的损伤特征并进行定量评估。

总结而言，钢轨配件的疲劳寿命预测与损伤评估方法的研究对确保铁路线路的安全性和可靠性至关重要。

钢轨磨耗产生的原因

钢轨磨耗产生的原因
钢轨磨耗是指钢轨在使用过程中表面的磨损和疲劳断裂现象，主要由以下几个原因引起。

列车的重量和速度是钢轨磨耗的主要因素之一。

随着列车运行速度的增加，轮轨接触面的压力也会增加，导致钢轨表面的磨损加剧。

另外，高速列车的运行会产生更大的振动和冲击，对钢轨造成更大的损伤。

天气和环境因素也会对钢轨的磨耗产生影响。

例如，雨水会使钢轨表面湿滑，增加列车制动时的摩擦力，加剧钢轨的磨损。

同时，气温的变化也会导致钢轨的膨胀和收缩，增加钢轨的疲劳断裂风险。

第三，轨道的几何形状对钢轨的磨耗也有重要影响。

轨道的几何形状包括曲线半径、轨距、高低差等参数，不同的几何形状会导致钢轨受力分布不均匀，增加磨损和疲劳断裂的可能性。

轨道的维护和修复情况也会直接影响钢轨的磨耗程度。

如果轨道的维护不及时或不合格，例如没有及时更换磨损严重的钢轨，就会加速钢轨的磨耗。

列车的制动和牵引系统也会对钢轨的磨耗产生影响。

制动时，列车的车轮会产生一定的滑移，增加钢轨表面的磨损。

而牵引时，车轮和钢轨之间的摩擦力也会导致钢轨的磨耗。

钢轨磨耗的原因主要包括列车的重量和速度、天气和环境因素、轨道的几何形状、轨道的维护和修复情况，以及列车的制动和牵引系统。

钢轨磨耗的产生对铁路运输的安全和经济性都有重要影响，因此必须采取有效的措施来减少钢轨磨耗，延长钢轨的使用寿命。

高速铁路钢轨的开裂与裂纹扩展机理分析

高速铁路钢轨的开裂与裂纹扩展机理分析摘要：高速铁路的安全性和运营效率对铁轨的质量和可靠性有着严格的要求。

然而，由于高速列车的高速运行以及复杂的动力环境，钢轨会面临一系列的损伤和开裂问题。

本文将针对高速铁路钢轨的开裂问题进行综合分析，并重点讨论裂纹的扩展机理，以期推动铁路行业的技术进步和安全性提升。

1. 引言随着高速铁路交通的快速发展，高速铁路钢轨的质量和可靠性成为保障其安全运营的重要因素。

然而，由于复杂的动力环境和长时间高速运行，钢轨在使用过程中容易发生开裂和损伤，严重影响线路的安全性和运营效率。

因此，深入分析钢轨的开裂与裂纹扩展机理对于确保高速铁路的正常运营和安全性具有重要意义。

2. 钢轨开裂原因分析开裂是钢轨损伤的常见问题，引起开裂的原因有很多，主要包括以下几个方面：2.1 动载荷高速列车的高速运行会产生强大的动力载荷，这些载荷将直接作用于钢轨上。

当载荷超过钢轨的强度极限时，钢轨容易发生塑性变形和疲劳开裂。

2.2 热应力高速列车的运行会产生大量的热能，这些热能会导致钢轨温度升高，引起热应力的发生。

当热应力超过钢轨材料的承受能力时，也会导致钢轨开裂。

2.3 材料质量钢轨的质量直接影响其抗压强度和疲劳性能。

低质量的材料容易出现裂纹，并且裂纹的扩展速度更快。

2.4 安装和维护不当不合理的安装和维护方法会增加钢轨的开裂风险。

比如，错误的焊接和固定方式会增加钢轨的破裂风险。

3. 裂纹扩展机理分析裂纹的扩展是钢轨开裂过程中的关键环节，对其机理的深入研究可以提供有效的预防和维护建议。

3.1 疲劳裂纹扩展疲劳裂纹的扩展是高速铁路钢轨开裂的主要原因之一。

当钢轨长时间承受重复的动载荷时，会导致裂纹从微小缺陷处开始扩展，最终导致钢轨破裂。

研究发现，裂纹的扩展速率与应力幅值、裂纹尺寸和材料的抗裂性能有关。

3.2 应力腐蚀裂纹扩展高速铁路环境中存在各种化学物质和湿气，这些物质可能引起钢轨表面的腐蚀。

当表面腐蚀与内部应力相互作用时，会导致应力腐蚀裂纹的形成和扩展。

钢轨螺栓孔裂纹的原因及采取的措施

民营科技2018年第5期科技创新钢轨螺栓孔裂纹的原因及采取的措施陈爱军（哈尔滨局集团公司海拉尔工务段，内蒙古满洲里021400）钢轨接头是线路的薄弱环节，车轮作用在钢轨的最大惯性力要比其他部位大60%左右，钢轨接头的主要伤损类型是螺孔裂纹，其次是下颚裂纹、马鞍形磨耗，螺栓孔裂纹产生的数量多，伤损发展快，直接威胁行车安全，干扰正常的运输秩序，给防断工作带来很大压力。

1现状统计调查1.1按月份对钢轨螺栓孔裂纹统计表11.2按线别对钢轨螺栓孔裂纹统计表2结论：防螺栓孔裂纹的重点线别在滨洲线上行、伤损发展在1、2、3、4、11、12月份。

2影响钢轨螺栓孔裂纹的因素分析2.1螺栓孔受力分析：螺栓孔受力主要有动态冲击力、静态应力、应力集中三种。

动态冲击力是列车在通过钢轨接头时，对接头产生冲击力，其冲击力比非接头大3~4倍，速度、载重越大，冲击力越大，如此大的冲击力对接头难免有影响。

静态应力就是钢轨接头不受动态力的作用下，螺孔周边受到力，如双头接触式夹板在扭力很大的情况下，产生螺栓孔张力；钢轨接头不平顺（轨缝不合理、接头形成上下错牙等），致使接头螺栓杆与钢轨螺栓孔接触，产生应力，轨缝越大，应力越大，在列车通过时时，螺栓孔受力越复杂，受力也越大，产生螺孔裂纹概率就更大。

应力集中是指接头局部区域的最大应力值比平均应力值高的现象，如果各种外界应力（拉应力、剪应力、扭应力等）叠在一起，超过材料的抵抗轻度，常引起裂纹。

钢轨接头处螺栓孔的存在，减少了钢轨的截面面积，螺栓孔截面处的应力得到增大，因此，接头薄弱环节的薄弱处所是螺栓孔处。

2.2螺栓孔状态不良分析特别是在我段管内，地处寒冷地带，温度较低，钢轨收缩，使钢轨与夹板间的活动余地减少，增大孔壁的受力，更易于裂纹的产生。

螺栓孔壁存在应力集中的薄弱处所，如存在裂口、毛刺、尖角等，在更换时没有发现或没有处理，在列车荷载的反复作用下，易于发生应力集中，导致轨孔伤损。

钢轨螺栓孔周边有轨道连接线孔，螺栓孔钻制不良（位置不正、两螺栓孔净距不合要求），这些缺陷都会在螺栓孔周边产生应力集中，进而形成螺孔裂纹。

高速铁路用钢轨的断裂分析与预防

高速铁路用钢轨的断裂分析与预防一、引言高速铁路是现代交通建设的重要组成部分，钢轨作为高速铁路的关键结构元件，其安全性和可靠性对铁路运输的稳定运行至关重要。

然而，在实际应用中，钢轨的断裂问题时有发生，给铁路运输的安全和稳定带来严重影响。

因此，对于高速铁路用钢轨的断裂分析与预防具有重要的意义。

本文将针对高速铁路用钢轨的断裂问题进行深入分析，并探讨有效的预防措施。

二、断裂原因分析1. 力学因素高速列车经过钢轨时会产生巨大的载荷和动态荷载，所以钢轨必须具备足够的强度和韧性来承受这些负荷。

钢轨的断裂往往与材料的强度不足或局部应力过大有关。

因此，钢轨的材料强度和内部应力分布是断裂的重要影响因素。

2. 腐蚀和疲劳高速铁路运输经常处于恶劣的气候和环境条件下，钢轨可能受到大气腐蚀、物理磨损或化学侵蚀等。

腐蚀会降低钢轨的材料强度和韧性，使得断裂更加容易发生。

此外，高速列车的频繁运行会导致钢轨的疲劳损伤，长期累积的疲劳裂纹可能会导致断裂。

3. 结构缺陷钢轨在制造和安装过程中存在一定的结构缺陷。

例如，焊接接头、切割面或裂纹等。

这些结构缺陷会导致应力集中，并在使用中逐渐发展为裂纹，最终引发断裂。

三、断裂预防措施1. 材料选择与检测选择高强度、高韧性的钢材作为钢轨的材料，以提高其抗断裂能力。

同时，在生产过程中，严格按照国家标准和技术规范进行材料的检测与筛选，以确保钢轨的质量符合要求。

2. 定期维护与检测定期对高速铁路用钢轨进行维护和检测是预防断裂的重要手段。

通过超声波、磁粉探伤等非破坏性检测方法，可以及时发现钢轨内部的裂纹和缺陷，并采取补救措施，避免断裂的发生。

3. 加强轨道监测系统建设建立现代化的轨道监测系统，采用先进的监测设备和技术手段，实时监测钢轨受力情况、温度变化等参数，及早发现和修复存在的问题，预防断裂事件的发生。

4. 加强施工质量控制在钢轨的制造和安装过程中，加强施工质量控制非常重要。

确保焊接接头的质量符合标准要求，采用合理的焊接工艺和材料，避免焊接裂纹的产生。

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万方数据第７期王建西，等：影响钢轨疲劳裂纹萌生寿命的主要因素分析９１５劳进一步研究方向［５】．Ｒｉｎｇｓｂｅｒｇ利用Ｃｏｆｆｉｎ－Ｍａｎｓｏｎ公式和ＳＷＴ公式进行了疲劳裂纹的预测分析［１］．金学松等人对轮轨滚动接触疲劳问题进行了定性分析［６］．影响滚动接触疲劳裂纹萌生寿命的主要因素是轮载和摩擦系数．分析这些主要因素对滚动接触疲劳裂纹萌生寿命影响规律，将有助于研究剥离掉块和断轨产生原因，有助于确定预防性钢轨打磨的打磨参数．同时，在静水压力作用下微裂纹会闭合，提高钢轨的抗疲劳性能．而静水压力对滚动接触疲劳裂纹萌生的影响还少见有文献分析过．本文通过对钢轨轨头应力应变分析，提出了考虑静水压力影响的滚动接触疲劳裂纹萌生寿命预测模型，分析了影响滚动接触疲劳裂纹萌生寿命的主要因素，为制定减缓滚动接触疲劳的养护维修合理方法提供理论上的支持．滚动接触疲劳裂纹发展过程可以分为裂纹萌生阶段和扩展阶段．根据试验和工程实际，把钢轨中出现０．５ｍｍ裂纹时的疲劳寿命视为裂纹萌生寿命．１钢轨应力应变分析模型轮轨接触表面接触压力和接触斑的大小按Ｈｅｒｔｚ理论计算，忽略了轮轨接触时塑性变形对接触压力和接触斑的影响．轮轨接触面之间存在相对滑动和转动使钢轨又承受了纵向力作用．假定轮轨接触斑处于全滑动状态，根据库仑摩擦定理：纵向力和法向接触压力成正比，这样纵向力分布可以通过法向接触压力计算．为了反映群载作用下轮载之间的相互影响，先建立多跨连续梁模型，计算出前后两辆车相邻的２个转向架中最不利轮位处的位移钆和转角９；然后，利用子模型技术取最不利轮位所处的一跨钢轨建立子模型，把在连续梁模型中计算的位移和转角加到子模型两端面上，进行弹塑性状态下钢轨应力～应变计算．图１给出了轮轨接触子模型有限元网格．在轨枕支承点用弹簧模拟垫板、道床和路基的弹性支承．由于塑性变形主要产生在接触斑附近，为了减小应力集中的影响和提高计算效率和精度，将接触斑附近一定范围的轨头进行细划分网格．在该模型中采用非线性各向同性随动硬化模型来描述塑性状态下应力一应变的关系［７］．图１轮轨接触子模型有限元网格Ｆｉｇ．１Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｓｈｆｏｒｓｕｂｍｏｄｅｌ２滚动接触疲劳裂纹萌生寿命预测模型２．１Ｉ临界平面法裂纹萌生寿命预测方法人们提出了很多不同的裂纹萌生寿命预测方法．其中，临界平面法是基于裂纹产生和扩展的物理观察基础上的，有很大优越性．但对于临界平面法中选何种物理量作为疲劳参量人们认识并不一致．Ｊａｎｇ等提出了基于应变能的疲劳参数风［８］ｎ＝＜仃。

＞△ｅ／２＋ＪＡｒＡ）＇（１）式中：＜＞为ＭａｃＣａｕｌｅｙ括号，＜盯。

＞＝０．５（Ｉｏ。

Ｉ＋盯。

）；盯。

为裂纹面上的最大正应力；△ｅ为裂纹面上正应变幅值；Ａｒ和△ｙ分别为裂纹面上剪应力幅值和剪应变幅值；Ｊ为材料参数．把Ｒ一值所在的平面定义为临界面，也就是临界平面，是疲劳裂纹萌生和扩展平面．这种方法考虑了平均应力对裂纹萌生寿命影响，把裂纹产生（临界平面上剪应力（应变））和扩展（正应力（应变））的物理量通过能量的方式有机地联系起来．文献Ｌ９３指出，尽管观察到裂纹在最大拉应力面上出现，但张拉型裂纹萌生寿命公式预测结果与试验相差比较大，剪切型裂纹萌生公式预测结果与试验有很好的一致性．同时，通过应力分析表明，接触斑内多处于受压状态，裂纹萌生更多地是由于剪应力和剪应变所引起的．因此，接触疲劳裂纹萌生寿命预测公式为，，！、２Ｂ。

＝半（２Ｎｆ）２６＋ｒ：ｙ：（２ＮＯ¨。

（２）Ｕ式中：ｒ：为疲劳强度系数；ｙ；为疲劳延性系数；ｂ为疲劳强度指数；ｃ为疲劳延性指数；Ｇ为剪切模量；Ⅳｆ为滚动接触疲劳裂纹萌生寿命，即轮载作用次数．２．２静水压力影响系数　万方数据同济大学学报（自然科学版）第３７卷拉应力会促使晶间变形、加速晶界破坏；而压应力能阻止或减小晶间变形，随着静水压力的增大，晶间变形越困难，从而提高了金属的塑性［１０］．在压应力作用下微裂纹闭合，而拉应力作用下会促使微裂纹扩展．文献［１１］指出，在一定外力作用下微裂纹的闭合又能导致材料刚度的部分恢复，也就是单元体的减小有利于单元体强度的提高．在轮轨滚动接触中，接触斑内静水压力很大，提高了钢轨的塑性，提高了抗疲劳能力．因此，在滚动接触疲劳裂纹萌生寿命中应考虑静水压力对滚动接触疲劳裂纹萌生寿命影响．式（２）是基于应变能疲劳伤损公式．现代伤损力学研究也表明应变能密度释放率是控制伤损现象的主要变量．因此，从应变能角度分析静水压力对滚动接触疲劳裂纹萌生寿命的影响．物体内弹性总比能为Ｗ２ｌａｉｊｄｅｉｊ＝ｌｓｉｊｄｅｉｊ＋艿｛ｆ：艿订Ｉａｈｄｅｈ２丢（串俨莳＋鼍芦ｎ２）㈣ｉＩＴ５牙：ｓ莳＋—ｒ“‘Ｊ（３）式中：盯百，￡订分别为应力分量和应变分量；３舀，％分别为应力偏张量分量和应变偏张量分量；ｃｒｈ，￡ｎ分别为静水压力和体积应变；占西为微分算子；７为泊松比；Ｅ为弹性模量．ｖｏｎＭｉｓｅｓ当量应力口。

为，气、１／２ｄｅｑ＝（吾ｓ百：Ｓｉｊ）（４）则弹性总比能为Ⅳ＝与≯［１＋等等（三）２］（５）由上面分析知，静水压力越大，单元体体积越小，晶间变形越困难，从而提高了金属塑性，这样相当于静水压力做负功，使单元体能量减少；反之亦然．这样把弹性总比能修改为Ⅳ＝％≯［１＋等等彘］（６）定义静水压力影响系数仇为”（１＋等等彘）１胆∽由上面分析可知，静水压力主要影响塑性部分，则含静水压力影响的滚动接触疲劳裂纹萌生公式为Ｂ。

＝∑箸（２ＮＤ２６＋９ｈｒ：ｙ；（２Ｎｆ）¨。

（８）３结果与讨论以Ｕ７１Ｍｎ６０ｋｇ．ｍ。

１钢轨和ＬＭ型车轮踏面为例，分析滚动接触疲劳裂纹萌生寿命影响因素．Ｕ７１Ｍｎ钢材料参数采用文献［－１２１试验数据，材料疲劳参数根据文献［１］．表１为Ｕ７１Ｍｎ钢材料性能，晚２为屈服强度．表１Ｕ７ｌｌＶｌｎ钢材料性能ＪＩＩａｂ．１ＭｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｆｏｒｒａｉｌｓｔｅｅｌＵ７ｌＭｎ参数Ｅ／ＧＰａｙ０＂０．２／ＭＰａｄ／ＭＰａｒｌ／％ｂ数值２１５０．２９４８４．５４６８１５．４５—０．０８９—０．５５９３．１静水压力影响在接触压力作用下，接触斑内钢轨承受很大的压应力．图２为（在轮载为７８．４ｋＮ，摩擦系数为０．３，列车行驶方向沿ｚ轴正向）纵断面最大主应力的应力图．从图中可以看出，在接触斑下方都是处于三向压缩的应力状态，只有在接触斑的后缘有部分拉应力区，但由于已经不在接触斑内，应力值比较小．在三向压缩的应力状态下，静水压力使微裂纹闭合，提高了材料的塑性，因此在滚动接触疲劳裂纹萌生寿命计算中应考虑静水压力的影响．图２最大主应力图Ｆｉｇ．２Ｍａｊｏｒｐｒｉｎｃｉｐａｌｓｔｒｅｓｓ图３为静水压力对滚动接触疲劳裂纹萌生寿命的影响．从图３ａ可以看出，随着轮载增加，静水压力成增加的趋势，但不是单调递增；图３ｂ是考虑静水压力影响后滚动接触疲劳裂纹萌生寿命与没有考虑静水压力影响的滚动接触疲劳裂纹萌生寿命两者的比较．图中，Ｐ０为最大接触应力；产为摩擦系数；Ｎｒ和Ｎ：分别为考虑静水压力和没有考虑静水压力影响后滚动接触疲劳裂纹萌生寿命．从整体来看，随着轮载值的增加，静水压力对滚动接触疲劳裂纹萌生寿命影响在增大．对比图３中ａ，ｂ，可以看出滚动接触疲劳裂纹萌生寿命的改变量变化趋势与静水压力的变化趋势一致，即静水压力越大，对滚动接触疲劳裂纹萌生寿命的影响越大，滚动接触疲劳裂纹萌生寿命改变量就越大．　万方数据　万方数据　万方数据影响钢轨疲劳裂纹萌生寿命的主要因素分析作者：王建西，许玉德，王志臣， WANG Jianxi， XU Yude， WANG Zhichen作者单位：王建西,许玉德,WANG Jianxi,XU Yude(同济大学,道路与交通工程教育部重点实验室,上海,201804)，王志臣,WANG Zhichen(石家庄铁道学院,河北,石家庄,050043)刊名：同济大学学报（自然科学版）英文刊名：JOURNAL OF TONGJI UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE)年，卷(期)：2009,37(7)1.Ringsberg J W;Loo Morrey M;Josefson B L Prediction of fatigue crack initiation for rolling contact fatigue[外文期刊] 2000(03)2.刘学文;邹定强;邢丽贤钢轨踏面斜裂纹伤损原因及对策的研究[期刊论文]-中国铁道科学 2004(02)3.王志平重载快速大运量区段P60钢轨鱼鳞伤和剥离掉块的研究[期刊论文]-华东交通大学学报 2005(04)4.Kapoor K A re-evaluation of the life to rupture of ductile metals by cyclic plastic strain1994(02)5.史密斯钢轨滚动接触疲劳的进一步研究[期刊论文]-中国铁道科学 2002(03)6.金学松;张继业;温泽峰轮轨滚动接触疲劳现象分析[期刊论文]-机械强度 2002(02)7.Dunne F;Petrinic N Introduction to computational plasticity 20058.JIANG Yanyao;Sehitoglu H A model for rolling contact failure[外文期刊] 1999(01)9.JIANG Yanyao A fatigue criterion for gengeral multiaxial loading 2000(01)10.徐洲;姚寿山材料加工原理 200311.李夕兵;左宇军;马春德动静组合加载下岩石破坏的应变能密度准则及突变理论分析[期刊论文]-岩石力学与工程学报 2005(16)12.KANG Guozheng;GAO Qing Uniaxial and non-proportionally multiaxial ratchetting of U71Mn rail steel:experiments and simulations[外文期刊] 2002(12)1.石嵘.范志毅.何越磊.Shi Rong.Fan Zhiyi.He Yuelei P60钢轨鱼鳞伤萌生寿命[期刊论文]-中国工程科学2008,10(8)2.莫善军.曾伟道.江捷.梁栋基于商务智能技术的钢轨伤损状况评价方法研究[期刊论文]-铁道运输与经济2009,31(10)3.王建西.许玉德.肖伟.Wang Jianxi.Xu Yude.Xiao Wei钢轨材质参数对疲劳裂纹萌生寿命影响的敏感性分析[期刊论文]-石家庄铁道学院学报2009,22(1)4.习年生.周清跃钢轨的疲劳重伤率分布规律与疲劳寿命预测[期刊论文]-中国铁道科学2004,25(5)本文链接：/Periodical_tjdxxb200907013.aspx。