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為了分析WJ-7型扣件彈條成型后的強(qiáng)度和工作時(shí)的受力狀態(tài),首先通過拉伸試驗(yàn)得到成型后彈條材料的抗拉強(qiáng)度；然后采用MIDAS有限元軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,得到彈條在不同扣壓力下的等效應(yīng)力分布規(guī)律；最后通過應(yīng)變電測(cè)方法,得到彈條在不同扣壓力下各測(cè)點(diǎn)的等效應(yīng)力。結(jié)果表明:不同扣壓力作用下彈條最大等效應(yīng)力均在彈條跟端位置,且在扣壓力為12 k N時(shí)彈條跟端等效應(yīng)力超過彈條的抗拉強(qiáng)度,但由于預(yù)壓和拋丸工藝對(duì)彈條表面的強(qiáng)化作用,不會(huì)導(dǎo)致彈條失效。
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為了研究彈條材質(zhì)對(duì)扣件性能參數(shù)的影響,采用雙線性隨動(dòng)強(qiáng)化模型,分段線性近似描述彈條材質(zhì)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,對(duì)SKL14彈條的扣壓力-位移特性曲線進(jìn)行了仿真計(jì)算,并分析不同材質(zhì)對(duì)彈條性能參數(shù)的影響。研究結(jié)果表明:彈條的最大應(yīng)力出現(xiàn)在彈條與軌距擋板接觸的小圓弧處,主要表現(xiàn)為扭轉(zhuǎn)和彎曲變形。采用38Si7材質(zhì)的彈條在13mm位移的標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)下,最大應(yīng)力為1160MPa,已接近彈條的容許應(yīng)力,盡管滿足使用要求,但強(qiáng)度富余量不大;若采用60Si2MnA材質(zhì)的彈條,則強(qiáng)度富余量增加7.93%,扣壓力增加4.87%,殘余變形值減小31.45%,建議WT扣件彈條材質(zhì)可考慮采用60Si2MnA。
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