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铜镁合金接触线低周疲劳分析

2012-06-11覃作祥李克欣陆兴

大连交通大学学报 2012年1期

覃作祥,李克欣,陆兴

(大连交通大学 材料科学与工程学院,辽宁 大连 116028)

0 引言

2010年12月7日~9日,第七届世界高速铁路大会在北京召开.中国已成为世界上高速铁路发展最快、系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运营速度最高、在建规模最大的国家,高铁营业里程达到8358 km,在建里程1.7 万 km[1].

接触线作为电气化铁路接触网中关键构件,磨损、腐蚀和断裂是其三种主要破坏形式,由于磨损和腐蚀进程很慢,一般可以通过定期更换零件或修理来解决,而断裂发生时,往往导致灾难性的设备事故和人身事故,所以断裂破坏更被重视.接触线在循环变化的载荷或随机载荷作用下工作,疲劳是其主要失效形式.

接触线在受电弓抬升力和风、雨等自然环境作用下,接触线很容易产生振动,振幅越大,导线越易疲劳[5-6].Starke.P[7]以金属的机械迟滞、温度和电阻值为基础,研究了疲劳评估和疲劳寿命计算,得出S-N曲线的快速精确的计算方法.Srivatsan.T.S.[8]等研究了弥散强化铜在拉压循环疲劳下的疲劳失效行为,得出疲劳寿命的变化规律.张迎辉[9]等研究了铜银合金的低周疲劳性能,得出其基本疲劳性能和组织变化情况.因此,本文通过研究铜镁合金的低周疲劳性能期望为接触线的实际使用寿命和设计提供积极的参考价值.

1 试验方法

本试验用的材料为从实际接触线中截取的含镁0.44%的铜镁合金,抗拉强度约为570 Pa,弹性模量 134 GPa,电阻率为 0.022 5 Ωm/mm2.试样在制备过程中,所采用的机械加工工艺参……

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