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贝氏体钢轨磨损与接触疲劳行为的研究进展 被引量：1
1
作者 齐顺顺 王文健 +1 位作者 汪渊 丁昊昊 《材料导报》 北大核心 2025年第1期255-265,共11页
钢轨的磨损和滚动接触疲劳是轮轨接触过程中的主要损伤形式,对铁路轨道安全与维护有着至关重要的影响。随着列车轴重的增加,贝氏体钢轨疲劳损伤问题日益凸显,严重危及行车安全。本工作综述了国内外贝氏体钢轨磨损与疲劳损伤在近年来的... 钢轨的磨损和滚动接触疲劳是轮轨接触过程中的主要损伤形式,对铁路轨道安全与维护有着至关重要的影响。随着列车轴重的增加,贝氏体钢轨疲劳损伤问题日益凸显,严重危及行车安全。本工作综述了国内外贝氏体钢轨磨损与疲劳损伤在近年来的研究进展,重点阐述了贝氏体钢轨的磨损和滚动接触疲劳性能及两者之间的竞争关系,并与珠光体钢轨的试验结果进行了对比;总结了不同因素(显微组织、服役条件、环境介质)对贝氏体钢轨磨损及滚动接触疲劳性能的影响;提出了未来重点研究方向建议:基于化学成分调控与热处理工艺参数优化的稳定残余奥氏体组织制备,贝氏体钢轨在不同服役条件下的适用性研究,贝氏体钢轨在腐蚀、高低温等复杂恶劣环境下的使用性能研究。 展开更多
关键词 贝氏体钢轨 磨损 滚动接触疲劳 影响因素
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CL60车轮材料多轴疲劳寿命与损伤行为研究
2
作者 王志雪 张沭玥 +4 位作者 张晓峰 窦随权 丁昊昊 王文健 刘启跃 《机械》 2025年第1期44-51,共8页
为研究车轮材料拉-扭多轴疲劳寿命及损伤行为,利用MTS拉扭疲劳实验机开展拉-扭多轴疲劳试验,分析疲劳试样断口宏观和微观形貌、表面和剖面损伤等,探究载荷幅值对拉-扭多轴疲劳寿命及损伤的影响。结果表明:多轴疲劳寿命与载荷幅值成反比... 为研究车轮材料拉-扭多轴疲劳寿命及损伤行为,利用MTS拉扭疲劳实验机开展拉-扭多轴疲劳试验,分析疲劳试样断口宏观和微观形貌、表面和剖面损伤等,探究载荷幅值对拉-扭多轴疲劳寿命及损伤的影响。结果表明:多轴疲劳寿命与载荷幅值成反比。疲劳试样断口由裂纹扩展区和瞬断区两个部分组成,裂纹扩展区呈现大量放射性裂纹,微观形貌为解理扇形河流花样,为典型脆性断裂;瞬断区微观下观察到大量韧窝,载荷幅值越小韧窝越大,且其边界越不明显,由韧性断裂特征向韧脆准解理混合断裂特征过渡。表面疲劳微裂纹平均宽度随着载荷幅值的增大而减小,平均扩展角度整体也呈减小趋势。 展开更多
关键词 CL60车轮材料 多轴疲劳 疲劳寿命 损伤
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硬度匹配对轮轨滚动接触疲劳损伤行为的影响规律研究
3
作者 贾劭飞 李英奇 +5 位作者 周韶博 刘佳朋 王泓豪 丁昊昊 刘启跃 王文健 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期415-421,共7页
随着我国铁路的高速发展,轮轨在服役过程中的疲劳损伤问题愈加突出,因此,本工作利用MJP-30A滚动磨损与接触疲劳试验机研究轮轨滑差率、轮轨硬度比对滚动接触疲劳裂纹发展的影响。结果表明:滑差率较小时,疲劳裂纹较短,且裂纹沿着表面小... 随着我国铁路的高速发展,轮轨在服役过程中的疲劳损伤问题愈加突出,因此,本工作利用MJP-30A滚动磨损与接触疲劳试验机研究轮轨滑差率、轮轨硬度比对滚动接触疲劳裂纹发展的影响。结果表明:滑差率较小时,疲劳裂纹较短,且裂纹沿着表面小角度扩展;滑差率大时,切向力增大,表层裂纹会被磨掉。循环转数小时,裂纹均停留在试样表层,扩展不明显;循环转数过大时,枝裂纹扩展相互连接形成网状。对比不同硬度材料的裂纹扩展试验发现:不同硬度匹配对裂纹扩展有着较大影响,硬度高的材料表面塑性变形较小,裂纹扩展速度慢,裂纹长度、宽度以及深度都较小;硬度低的材料裂纹扩展速度快,裂纹长度、宽度以及深度都有所增加。裂纹在试样中不同深度处的扩展速度有着较大差异,在靠近试样表面的裂纹需要克服的扩展阻力较大,故大多裂纹都停留在塑性变形层区域;一旦裂纹突破至基体区域,裂纹的扩展速度就会急剧增加。 展开更多
关键词 疲劳裂纹 硬度匹配 滑差 塑性变形 微观组织
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基于双目视觉的列车轮对表面缺陷及型面参数检测方法 被引量：2
4
作者 胡成放 丁昊昊 +5 位作者 陈德君 张岩 刘启跃 王文健 郭俊 林强 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第8期101-108,共8页
列车轮对表面缺陷及磨耗后的车轮轮型参数对列车安全行驶具有重要影响。搭建一种基于结构光与双目立体视觉相结合的非接触式列车轮对型面检测系统,设计针对车轮滚动圆直径、轮缘高度、轮缘厚度以及车轮擦伤的双目视觉无损检测方法。首... 列车轮对表面缺陷及磨耗后的车轮轮型参数对列车安全行驶具有重要影响。搭建一种基于结构光与双目立体视觉相结合的非接触式列车轮对型面检测系统,设计针对车轮滚动圆直径、轮缘高度、轮缘厚度以及车轮擦伤的双目视觉无损检测方法。首先基于迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法将各相机采集的车轮型面数据拼接为整体车轮点云三维模型;然后,从该三维模型中提取出滚动圆与轮缘顶点圆,基于最小二乘拟合法分别计算滚动圆直径、轮缘高度、轮缘厚度参数;最后,基于模式匹配方法检测车轮型面是否出现擦伤缺陷,并计算得到擦伤深度。检测结果表明:该列车轮对型面检测系统及表征方法对于滚动圆直径检测误差为0.22 mm,对于轮缘高度与轮缘厚度检测误差分别为–0.08 mm及0.07 mm,最大擦伤深度检测误差为0.18 mm。研究成果可有效检测列车车轮型面参数及擦伤缺陷,具有较强的工程应用价值。 展开更多
关键词 双目立体视觉 迭代最近点 型面参数 车轮擦伤 模式匹配
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辐板厚度对车轮残余应力的影响
5
作者 黄孝卿 陈刚 +4 位作者 宫彦华 刘智 国新春 刘学华 陈朝阳 《高速铁路新材料》 2024年第3期39-45,共7页
增加辐板厚度在提高车轮抗疲劳性能的同时,也使车轮内部残余应力发生了改变。利用锯切法和基于ANSYS有限元软件的仿真法分析不同辐板厚度的车轮在制造态和磨耗态的残余应力变化规律。结果表明:锯切法和仿真法结果趋势基本一致。随着辐... 增加辐板厚度在提高车轮抗疲劳性能的同时,也使车轮内部残余应力发生了改变。利用锯切法和基于ANSYS有限元软件的仿真法分析不同辐板厚度的车轮在制造态和磨耗态的残余应力变化规律。结果表明:锯切法和仿真法结果趋势基本一致。随着辐板增厚,新制车轮轮辋周向残余压应力及其深度增大,轮辋心部最大周向残余拉应力减小,辐板增厚对减小新制车轮轮辋周向残余拉应力效果明显。随着辐板增厚,磨耗车轮周向残余压应力增大,周向残余压应力深度增加,有利于抑制磨耗轮轮辋裂纹的萌生和扩展;径向残余拉应力增加,对辐板抗疲劳性能不利。 展开更多
关键词 辐板厚度 车轮 残余应力 压应力深度
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芯片原子层抛光研究进展与挑战
6
作者 江亮 吴渊 +7 位作者 张永顺 郑佳昕 陈宇山 仲夏 周辽 魏宇廷 陈磊 钱林茂 《清华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期215-232,共18页
芯片是现代信息社会的基石,对于国家核心竞争力和国家安全具有重要意义。随着摩尔定律不断推进,芯片特征尺寸不断缩小并趋近物理极限,亟需发展原子层抛光,对器件表面实现以原子层为基本单元的极限精度抛光去除,以实现原子级精度表面,满... 芯片是现代信息社会的基石,对于国家核心竞争力和国家安全具有重要意义。随着摩尔定律不断推进,芯片特征尺寸不断缩小并趋近物理极限,亟需发展原子层抛光,对器件表面实现以原子层为基本单元的极限精度抛光去除,以实现原子级精度表面,满足光刻、键合等工艺苛刻需求。目前,化学机械抛光是芯片制造中唯一能够同时实现晶圆局部和全局平坦化的关键技术,具备实现原子层抛光的潜力。为此,该文系统总结了芯片衬底表面和互连异质表面化学机械抛光的机理和工艺。对于衬底表面,目前已经实现单晶硅的微观单原子层可控去除和宏观近理论极限表面粗糙度抛光,基本探明化学机械抛光在晶圆表面的极限精度加工能力。对于互连异质表面,首先从摩擦学的角度,依据磨粒与表面之间的不同相互作用,分类总结化学机械抛光中的材料去除模式:机械犁沟和化学成键。然后在此基础上,提出互连异质表面同步去除调控原理和方法,归纳铜/钽、铜/钴、铜/钌等互连异质表面平坦化工艺。最后提出利用机械、化学、电/光/等离子体/能束等多场协同作用,将化学反应/机械化学反应限域在最表层原子,以期实现原子层抛光,助力高端芯片原子级制造。 展开更多
关键词 芯片 原子层抛光 化学机械抛光 异质表面 同步去除 平坦化
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考虑旋转中心标定误差的中子偏置计算机断层扫描成像方法
7
作者 林强 马泽明 +3 位作者 刘斌 王文健 丁昊昊 杨民 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期308-320,共13页
中子偏置CT(computed tomography)扫描是一种有效的大尺寸样品层析检测方法,但投影数据截断会导致较大的CT系统转台旋转中心标定误差,严重影响成像质量。基于投影数据对称性原理,提出了一种计算旋转中心左侧和右侧投影数据和之间方差的... 中子偏置CT(computed tomography)扫描是一种有效的大尺寸样品层析检测方法,但投影数据截断会导致较大的CT系统转台旋转中心标定误差,严重影响成像质量。基于投影数据对称性原理,提出了一种计算旋转中心左侧和右侧投影数据和之间方差的偏置CT扫描旋转中心精确标定算法。设计了对称补数据重建算法和投影数据预处理重建算法,验证得到,对称补数据重建算法对旋转中心标定误差更为敏感,较小的误差值会导致补齐后投影数据出现拼接缝以及拼接错位问题。提出了一种中子投影数据噪声仿真方法,设计的三维仿真模体验证了所提标定算法与投影数据预处理重建算法在不同旋转中心偏置大小以及不同强度投影噪声条件下的性能优势。基于反应堆中子源开展了中子偏置CT扫描成像验证实验,获得了样品清晰的内外部结构细节,中子CT成像系统的成像视野扩大了31.4%。 展开更多
关键词 计算机断层扫描成像 图像重建技术 中子 偏置扫描 旋转中心
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