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轮轨滚动接触疲劳裂纹的动态扩展研究的开题报告
一、选题背景及研究意义
轮轨作为铁路交通中最基本的组成部分，其运行状态的稳定性和安全性直接关系到铁路线路的运营效益以及广大人民群众的出行安全。在铁路交通中，轮轨接触是最基础也是最重要的一环。而轮轨接触的疲劳裂纹是造成铁路车辆运行安全事故的主要原因之一。因此，研究轮轨接触疲劳裂纹的动态扩展规律，对于铁路交通的安全稳定运行有着重要的意义。
目前，国内外对于轮轨接触疲劳裂纹的研究主要集中在静态力学试验和数值模拟两个方面。然而，轮轨接触过程中裂纹的动态扩展规律研究却较为缺乏，这就无法很好地解释轮轨接触疲劳裂纹在实际运营中的变化规律。
二、研究目的和内容
本文研究的目的是通过理论计算和现场测试手段，探究轮轨接触疲劳裂纹在运营中的动态扩展规律，进而为铁路交通的安全稳定运行提供一定的理论基础和技术参考。为实现这个目标，本文主要开展以下研究内容：
（1）重点屏蔽不同初始裂纹区域、大小、方向等因素对于轮轨接触疲劳裂纹动态扩展规律的影响。
（2）采用激光光纤传感测量技术并结合断面金相分析等手段，对现场不同疲劳程度的轮轨进行监测和分析，掌握轮轨接触疲劳裂纹在运营中的实际扩展特征。
（3）将理论计算结果与现场测试数据进行对比分析，总结轮轨接触疲劳裂纹的动态扩展规律，并给出相应的相对应的缓解措施和调整方案。
三、研究方法和技术路线
本文研究主要采用理论计算和现场测试两个方面的相结合的方式，具体的技术路线如下：
（1）通过建立轮轨接触疲劳裂纹的力学模型和应力分析模型，利用ANSYS和ABAQUS等有限元分析软件，计算不同初始裂纹大小、区域、方向等因素对裂纹扩展规律的影响。
（2）采用激光光纤传感测量技术和断面金相分析等手段，对不同疲劳程度的轮轨进行监测和分析，判断不同裂纹扩展状态下的轮轨接触变化情况。
（3）将理论计算结果和现场测试数据进行对比研究和分析，掌握轮轨接触疲劳裂纹的动态扩展规律。
四、预期研究成果
通过理论计算和现场测试手段的相结合，本文将掌握轮轨接触疲劳裂纹在运营过程中的动态扩展规律，并得出以下预期研究成果：
（1）掌握轮轨接触疲劳裂纹在实际运营过程中的动态扩展规律、运动特性和影响因素；
（2）总结轮轨接触疲劳裂纹对于铁路交通安全稳定运行的影响机理，并给出相应缓解措施和调节方案；
（3）在理论计算和现场测试相结合的过程中，进一步完善轮轨接触疲劳裂纹的动态扩展研究方法和技术手段，为以后铁路交通行业的技术升级和安全生产提供了实用性和参考价值。