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曹世豪: 作品数：30 被引量：125H指数：8; 供职机构：西南交通大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划四川省科技计划项目更多>>; 相关领域：交通运输工程金属学及工艺机械工程理学更多>>

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列车荷载作用下无砟轨道层间裂缝内水压力分布被引量：11: 2016年; 基于流固耦合理论和理想空气状态方程,采用控制体积法导出列车荷载作用下无砟轨道层间含水裂缝内动水压力分布的解析式。理论分析表明：不饱和含水裂缝内的水压力分布可依据空气与水的交界面和驻点位置分为3个区段;加载时,水压力最大值发生在裂缝内水流速为零的驻点位置,并在驻点处沿里、外2个相反的方向呈减小趋势;卸载时,水压力最小值发生在驻点的位置,并沿着里、外2个相反的方向呈增加趋势;荷载频率是影响无砟轨道层间裂缝内水压力的重要因素,且水压力随着荷载频率的增加而增加,并呈二次方关系。频率为1～10Hz列车载荷作用下含水裂缝无砟轨道模型的动水压力试验结果表明：水压力的变化周期与荷载周期保持一致,水压力与荷载频率基本呈二次方关系,试验与理论分析结果基本一致,验证了提出的无砟轨道含水裂缝内水压力分布理论的正确性。; 曹世豪杨荣山刘学毅谢露栗行; 关键词：无砟轨道水压力列车荷载

钢轨裂纹疲劳与磨损耦合关系的研究: 采用有限元分析软件ANSYS结合疲劳与磨耗耦合模型,分析钢轨裂纹疲劳与磨损的竞争机制.对于10t轴重车轮以纯滚动方式滚过初始裂纹长度为100μm,扩展角度为30°的钢轨表面裂纹,计算了各个阶段的等效应力强度因子...; 文良华李煦曹世豪江晓禹; 关键词：ANSYS 磨损

滚动接触作用下钢轨表面裂纹扩展机理分析被引量：8: 2017年; 为了分析车轮纯滚动接触作用下的钢轨表面裂纹扩展机制,建立含表面裂纹的轮轨滚动接触疲劳计算模型,获得15t轴重作用下钢轨表面裂纹长度由0.1mm扩展到2.0mm全过程的裂纹尖端应力强度因子变化规律.基于复合型断裂准则和Paris疲劳扩展理论,分析钢轨表面裂纹扩展规律.分析结果表明:在微裂纹扩展至可见裂纹阶段,钢轨表面疲劳裂纹属于Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹;随着裂纹长度增加,应力强度因子K_Ⅰ先迅速增加,然后逐渐减小,而KⅡ在裂纹扩展全过程中呈增加趋势;裂纹萌生与扩展初期以张开型为主,随着裂纹长度增加,其扩展形式向滑开型转变;当裂纹扩展至0.3~0.5mm间时,倾向于向上扩展导致剥离掉块,该扩展趋势与现场服役钢轨剥离路径较为一致.; 曹世豪李佳莉杨荣山江晓禹; 关键词：轮轨接触应力强度因子

双层混凝土复合梁静动态弯拉破坏模式分析被引量：1: 2017年; 针对无砟轨道层间损伤的问题,开展了双层混凝土在共同受力下协同工作性能的研究.从细观视角出发,运用图像处理技术获得试件表面骨料的分布状态,建立了双层混凝土复合梁的二维细观模型;对混凝土4点弯拉试验进行模拟与验证,探究了加载应变率对混凝土梁弯拉破坏模式、弯拉强度及应力位移关系的影响.研究结果表明:从力-位移曲线和破坏模式两者来看,数值模拟结果和试验结果都较为接近,说明运用细观尺度计算模型模拟混凝土开裂过程的方法是可行的;高加载应变率1×10^(-2)/s、1×10^(-1)/s下,双层混凝土之间的交界面处会出现较大损伤;在1×10^(-3)/s、1×10^(-2)/s、1×10^(-1)/s加载应变率下,最大承载应力分别为1.50、6.41、14.40 MPa,混凝土裂纹由沿薄弱交界面周围扩展的单一裂纹型式转变为复杂的多裂纹型式,且裂纹宽度急剧增加,损伤破坏扩展至整个受拉区.; 苏成光刘丹曹世豪赵坪锐刘学毅; 关键词：细观尺度应变率效应

一种测量混凝土内部位移的装置及系统: 本实用新型提供了一种测量混凝土内部位移的装置及系统，涉及混凝土内部位移测量领域。测量混凝土内部位移的装置包括壳体、弹片、探针与套管，弹片的固定端与壳体连接，弹片的第一面与壳体之间以及弹片的第二面与壳体之间均有间隙，第一面...; 苏成光栗行刘丹曹世豪郭利康赵坪锐刘学毅; 文献传递

基于概率统计方法对钢轨疲劳裂纹路径的研究被引量：5: 2015年; 目的利用有限元软件ANSYS对车轮滚过裂纹过程进行分析,确定轮轨接触疲劳裂纹的扩展方向。方法基于最大周向应力判据,用概率统计的方法对车轮滚过裂纹过程中,不同角度初始裂纹可能的扩展角度进行分析。车轮滚过裂纹过程中,用可能扩展角度的均值作为裂纹的扩展方向计算裂纹扩展路径。结果用概率坐标纸拟合出的相关系数均大于98.5%,说明裂纹可能的扩展角度符合威布尔分布的可能性超过98.5%。当裂纹长度小于700μm时,裂纹可能的扩展角度基本符合威布尔分布;当裂纹长度达到800μm时,裂纹尖端的等效应力强度因子(Keff)出现4个峰值;当裂纹长度达到1200μm时,第3个峰值载荷处裂纹尖端的Keff超过了材料的断裂韧性,此时裂纹会向行车相反的方向急剧地扩展。结论对于不同角度初始裂纹,其扩展角度基本符合威布尔分布;整个裂纹路径的趋势与实验测得的裂纹路径有较好的一致性,车轮滚过裂纹过程中,用裂纹可能扩展角度的均值作为裂纹的扩展方向可行。; 李孝滔李煦曹世豪文良华江晓禹; 关键词：轮轨接触 ANSYS 概率统计威布尔分布

一种测量混凝土内部位移的装置、系统及其安装方法: 本发明提供了一种测量混凝土内部位移的装置、系统及其安装方法。测量混凝土内部位移的装置包括壳体、弹片、探针与套管，弹片的固定端与壳体连接，弹片的第一面与壳体之间以及弹片的第二面与壳体之间均有间隙，第一面和第二面设有应变片，...; 苏成光栗行刘丹曹世豪郭利康赵坪锐刘学毅; 文献传递

基于ANSYS的轮轨接触疲劳分析被引量：5: 2015年; 通过分析ANSYS求解断裂参数K因子的原理位移外推法,并比较ANSYS仿真计算与断裂力学的解析解结果,表明ANSYS计算K因子的精确度可以达到99.9%。对钢轨表面存在裂纹的轮轨接触疲劳问题进行研究,在不同裂纹角度下,获得不同位置的裂纹尖端应力强度因子。结果表明:随着裂纹角度的增加,应力强度因子KI增加而KII减小;在裂纹角度比较小时,裂纹以滑开型破坏为主,随着裂纹角度的增加,其破坏形式向张开型破坏转变;疲劳裂纹最危险的位置发生在接触斑边缘位置,在钢轨养护时,应选用固体润滑剂。; 曹世豪李煦文良华江晓禹; 关键词：机车工程轮轨接触

无砟轨道层间裂纹内动水压力特性分析被引量：17: 2016年; 在雨水丰富和排水不畅的地区,水对无砟轨道层间裂纹扩展的影响比较突出.为研究高速列车作用下无砟轨道裂纹内水压力的分布规律及压力大小的影响因素,基于质量守恒和动量定理,采用控制体积法,导出了裂纹内动水压力分布解析式.应用有限元分析软件ANSYS和CFX,分析了荷载频率、荷载幅值、裂纹深度、裂纹开口量等对动水压力的影响.分析结果表明:沿着裂纹出口的方向,水压力呈减小趋势,其最大值发生在裂纹尖端处;动水压力与荷载频率近似呈二次方关系,与荷载幅值呈线性关系,与裂纹开口量呈一次反比关系.在幅值为10 k N、频率为5 Hz荷载作用下,水压力分布的试验测试结果与理论分析基本一致,两种方法获得的水压力峰值分别为0.177、0.161 k Pa.; 曹世豪杨荣山刘学毅苏成光郭利康; 关键词：无砟轨道列车荷载水压力

裂纹长度对钢轨裂纹扩展的影响: 采用有限元分析软件ANSYS,在纯滚动运行状态下,对实际钢轨裂纹的扩展情况进行了模拟。结果表明：轮轨接触的疲劳裂纹为张开型和滑开型同时存在的复合型裂纹；随裂纹长度的逐渐增加,裂尖有效应力强度因子先减小后增大,裂纹扩展速率...; 李煦曹世豪文良华江晓禹; 关键词：轮轨接触 ANSYS

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