1、隨著鐵路系統(tǒng)的不斷提速，我國貨車也朝著高速、重載的方向持續(xù)發(fā)展。但是，隨之而來的制動問題也越來越突出。我國重載貨車目前仍然采用踏面制動，那么踏面制動過程中摩擦作用產生的熱負荷就會造成車輪的熱疲勞損傷。因此，熱損傷問題成為了重載貨車運輸過程中亟待研究解決的課題。
　　本文主要研究了重載貨車用鑄鋼車輪在循環(huán)往復的緊急制動過程中產生的熱疲勞損傷現(xiàn)象。主要工作包括以下幾個方面:首先，文章先介紹了車輪損傷的幾種主要形式，其中，重點介紹了熱裂

2、紋的形成機理;接著，將從Solidworks中畫的車輪三維模型導入ANSYS中，設定邊界條件、計算熱流密度和對流換熱系數(shù)、設置載荷步等參數(shù)，對緊急制動過程中的溫度場和熱應力場進行仿真分析;最后，為了輔助仿真研究，制定實驗方案，進行鑄鋼材料的熱疲勞實驗，對實驗結果數(shù)據(jù)進行分析，并對裂紋斷口表面形貌進行電鏡掃描觀察。
　　仿真和實驗結果表明:
　　(1)緊急制動過程中，車輪最高溫度始終出現(xiàn)在車輪的踏面上;但是，對于最高熱應力來說

3、，制動過程中出現(xiàn)在踏面上，制動結束后會向著輪輞外圓角和輪轂內圓角移動。
　　(2)從踏面中心向兩側距離越遠，或者距離踏面表面徑向深度越深，達到的最大溫度和熱應力都會越小，并且達到最大溫度和應力的時刻會有所延遲。
　　(3)從不同循環(huán)上限溫度下裂紋長度隨循環(huán)次數(shù)的變化曲線可以看出，650℃循環(huán)上限溫度產生的裂紋明顯比400℃循環(huán)上限溫度要長。循環(huán)上限溫度越低，材料的抗熱疲勞性能越好，越不容易產生裂紋。
　　(4)電鏡掃描

4、發(fā)現(xiàn)斷口上有夾雜物，極有可能是裂紋源;而氣孔的存在則降低材料強度;循環(huán)上限溫度為600℃時斷口上發(fā)現(xiàn)了穿晶斷裂的二次裂紋，說明比循環(huán)上限溫度為400℃時的材料破損更嚴重。
　　從研究結果可以看出，制動過程中產生的溫度高低是影響車輪熱損傷的關鍵因素。制動中產生最大溫度梯度越低，產生的最大熱應力也會降低，越不易產生裂紋，不容易造成損傷，對車輪越有利。所以，在重載貨車鑄鋼車輪的制動運用過程中，我們應該改善使用環(huán)境或者使用新閘瓦材料等因素