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現(xiàn)行規(guī)范中,水工鋼閘門輪軌接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則憑經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)結(jié)果給出,而缺乏基于力學(xué)分析所建立的理論依據(jù),甚至該準(zhǔn)則在應(yīng)用中存有爭議?；诎捕O限荷載下限理論探討輪軌的接觸強(qiáng)度問題,建立了自循環(huán)—優(yōu)化安定分析算法,并據(jù)其對90個(gè)不同狀態(tài)下的輪軌接觸強(qiáng)度進(jìn)行數(shù)值實(shí)驗(yàn)分析。結(jié)果表明:滾輪與軌道的最大赫茲接觸應(yīng)力與材料屈服強(qiáng)度的比值,并非為通常認(rèn)為的唯一確定值,而是會(huì)受到材料屈服強(qiáng)度、切線模量系數(shù)、輪緣寬度和滾輪直徑等多因素的影響,其中材料屈服強(qiáng)度的影響最大。這一發(fā)現(xiàn)說明規(guī)范中取這一比值為定值具有一定的局限性。雖然對于輪壓較小、材料屈服強(qiáng)度相對較低的小型水利水電工程,規(guī)范規(guī)定是安全的;但對于大型水利水電工程,由于輪壓較大,滾輪與軌道所用材料屈服強(qiáng)度相對較高,規(guī)范的規(guī)定偏于不安全。該研究為進(jìn)一步探討綜合多因素、更具科學(xué)性的水工鋼閘門輪軌接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,提供了基本力學(xué)方面的理論與方法支持。
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