682 / 2021-06-23 08:28:34

复合工况下轮轨滚动接触疲劳试验技术及智能装备

轮轨滚动接触副是实现轨道机车承载、导向、牵引和制动等基本功能的物理基础，但轮轨间复杂的相互作用会造成接触副表面或表层产生各种滚动接触疲劳损伤^[1-2]，进而危及行车安全。轮轨滚动接触副的服役性能在很大程度上取决于轮轨滚动接触疲劳性能，然而，现有的试验装备无法在干摩擦、水润滑或极端温度环境等复合工况下精准获取轮轨滚动接触疲劳性能数据。为此，项目组开创性地采用机器视觉技术在复合工况下在线监测轮轨接触疲劳损伤，提出了基于自动加权阈值的疲劳损伤识别方法和基于疲劳损伤边缘特征的检测误差动态补偿方法，并在自主研制的智能接触疲劳试验装备上实现了复合工况下疲劳损伤特征的在线高精度识别、精准量化分析和损伤演化监测，准确获取了轮轨滚动接触疲劳性能数据。该研究可为轮轨部件设计及可靠性提升提供可靠的数据支撑，并可为复合工况下表面损伤演化的在线可视化监测提供新的试验技术及装备。