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作者：林凤涛;王子旭;谭荣凯;张子豪;杜瑞廷;史志勤;
单位：华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室;华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室;机车车辆智能运维铁路行业重点实验室;中国铁路西安局集团有限公司西安机务段;中国铁路太原局集团有限公司;
摘要：为探究钢轨焊接区的磨耗及裂纹萌生与轴重及摩擦因数的关系，通过对大量不平顺焊接区的实地测量，拟合了两种典型焊接区的不平顺数据，建立了上凸和下凹两类典型焊接区不平顺轮轨接触的有限元模型。结合摩擦功模型和Archard磨耗理论，对焊接区最大磨耗截面进行预测，基于Jiang-Sehitoglu模型对焊接区裂纹萌生寿命进行预测。发现随着轴重的增加，上凸及下凹焊接区的磨耗速率均增大；且轴重达到16 t时上凸型焊接区磨耗速率显著增大，而下凹型焊接区在轴重达到18 t时磨耗速率显著增大；摩擦因数从0.2增加到0.35，上凸和下凹两类焊接区最大磨耗量分别为1.93 mm、1.08 mm；且上凸型焊接区磨耗速率在摩擦因数为0.3时显著增大，而下凹型焊接区磨耗速率在摩擦因数为0.35时显著增大。轴重从12 t增加到18 t，上凸型焊接区服役寿命的衰减幅度较小，而下凹型焊接区服役寿命衰减幅度较大。此外，当摩擦因数从0.2增加至0.35时，其对上凸型焊接区服役寿命的影响明显小于轴重（12～18 t）的影响。然而，当摩擦因数从0.2增加至0.35时，其对下凹型焊接区服役寿命的影响与轴重（12～18 t）的影响相当。结果表明，随着轴重和摩擦因数的增加，对钢轨焊接区下凹型不平顺的寿命影响更加显著；在工务维护过程中，应着重关注下凹型焊接区的出现并及时标记和修复。
关键词：铁道工程;;轮轨关系;;磨耗预测;;裂纹萌生预测
基金资助：国家自然科学基金项目（52065021）;; 江西省双千计划科技创新领军人才项目（S2021GDKX1442）;; 江西省主要学科与技术领军人才培养计划项目（20213BCJL22040）;; 江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ210641);; 载运工具与装备教育部重点实验室自主课题(KLCEZ2022-10);; 江西省研究生创新专项资金项目（YC2022-s479）~~
