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利用大型有限元分析软件MSC. Marc对不同弹簧特性进行了仿真分析,通过静态刚度试验验证了结果的准确性。同时分析了不同温度下弹性模量的变化对弹簧刚度的影响,研究了弹簧钢淬透性和裂纹对弹簧受力的影响。结果表明,在室温条件下,国产弹簧钢的模拟评算刚度与实际值相对误差仅2.5%。随温度升高,国产进口弹簧钢的刚度逐渐减小,且二者数值大小接近;在有效圈数内,弹簧的圈间等效应力分布大体相同,沿圆周方向的受力远大于轧制方向。国产弹簧钢在渗透性及表面裂纹控制等方面与进口弹簧钢基本一致,可替代进口弹簧钢应用于大型工程机械装备。
高铁弹条扣件系统通过弹条的弯曲和扭曲变形,产生扣压力作用在轨道上,长期有效地保证钢轨之间的可靠连接,阻止钢轨相对于轨枕的纵横向移动,从而保证轨道车辆行驶安全,如今沿海城市也有许多的高铁,其扣件系统又是在长时间处于沿海环境腐蚀和复杂应力下工作。本文针对WJ-7型弹条扣件原材料60Si2MnA钢腐蚀环境下的疲劳裂纹扩展行为进行研究。主要内容如下:首先,对WJ-7型弹条扣件原材料60Si2MnA钢加工成的拉伸试件、标准紧凑拉伸CT试件进行热处理,并进行拉伸试验、疲劳裂纹扩展试验,分析热处理对材料各个常规力学性能以及疲劳性能的影响,结果表明热处理后材料的强度大幅度增加,塑性有所下降,热处理后材料的疲劳裂纹扩展速率比未热处理更快,热处理后Paris参数m减小,lgC增大。其次,对部分的拉伸试件、标准紧凑拉伸CT试件进行中性盐雾腐蚀试验,拉伸试件腐蚀周期