为了分析WJ-7型扣件弹条成型后的强度和工作时的受力状态,首先通过拉伸试验得到成型后弹条材料的抗拉强度；然后采用MIDAS有限元软件进行数值模拟,得到弹条在不同扣压力下的等效应力分布规律；最后通过应变电测方法,得到弹条在不同扣压力下各测点的等效应力。结果表明:不同扣压力作用下弹条最大等效应力均在弹条跟端位置,且在扣压力为12 k N时弹条跟端等效应力超过弹条的抗拉强度,但由于预压和抛丸工艺对弹条表面的强化作用,不会导致弹条失效。
为了研究弹条材质对扣件性能参数的影响,采用双线性随动强化模型,分段线性近似描述弹条材质的应力-应变关系,对SKL14弹条的扣压力-位移特性曲线进行了仿真计算,并分析不同材质对弹条性能参数的影响。研究结果表明:弹条的最大应力出现在弹条与轨距挡板接触的小圆弧处,主要表现为扭转和弯曲变形。采用38Si7材质的弹条在13mm位移的标准工作状态下,最大应力为1160MPa,已接近弹条的容许应力,尽管满足使用要求,但强度富余量不大;若采用60Si2MnA材质的弹条,则强度富余量增加7.93%,扣压力增加4.87%,残余变形值减小31.45%,建议WT扣件弹条材质可考虑采用60Si2MnA。
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