515 / 2021-06-19 09:53:32

低温环境下高速列车制动盘材料疲劳损伤性能研究

摘 要：为研究低温环境下对高铁制动盘材料裂纹扩展的影响及预测分析，对-40℃、-20℃、0℃、20℃环境温度下的高铁制动盘材料进行了拉伸、疲劳裂纹扩展速率的试验及相关仿真研究。依据国家测试标准，利用拉伸及疲劳裂纹扩展速率试验机，在应力比R=0.1的条件下对高铁制动盘材料进行了力学性能分析，并得到不同温度下疲劳裂纹扩展速率曲线及a-N曲线。研究结果表明，温度对高铁制动盘材料具有明显影响，裂纹扩展速率随环境温度的降低而降低，而应力强度因子随环境温度的降低逐渐增大。为了对高铁制动盘材料的疲劳性能进行有效预测，本研究利用Comsol软件对实验参数进行仿真，结果表明仿真模型与实验结果得到较好吻合，能有效预测低温环境下高铁制动盘疲劳性能损伤。

关键词：低温；高铁制动盘；疲劳裂纹扩展；仿真