一、减少车轮生产中表面缺陷的数量（论文文献综述）
刘华堂,周伟[1]（2021）在《提高车轮锻轧模具使用寿命的研究》文中进行了进一步梳理对车轮锻轧中不同模具的失效方式进行分类研究,从模具堆焊强化及修复、模具表面合金强化、优化模具设计、改善模具的使用条件及维护水平四个方面对提高车轮锻轧模具的寿命进行了研究。通过试验得出了最优的轧辊表面合金强化方案,设计了新的芯棒结构,降低了模具成本,建立了模具使用及维护制度,研究成果在生产中得到了应用,取得了良好的经济效益。
佟立丰[2]（2021）在《QT450-10球墨铸铁强韧化处理和性能研究》文中认为球墨铸铁具有优良的铸造性、加工性、耐磨性、减震性、淬透性和导热性等优点,广泛应用于工业领域。近几十年,球墨铸铁的用量逐年增加,已经成为工业领域不可或缺的材料。随着球墨铸铁在工业装备上的应用日益广泛,对其性能也提出了更高的要求。卡瓦是页岩气勘探和开发所使用的机械装备中的一个重要零件,其芯部要求具有较高的强韧性,在受力膨胀时不会破裂;其齿部要求具有很高的硬度,工作时可以顺利地咬入套管;并且对其整体要求有良好的加工性能,经铣削后为碎屑,方便排出。球墨铸铁是制备卡瓦的备选材料,但是传统的球墨铸铁无法满足卡瓦的使用要求。低速轨道车辆的碳钢车轮与轨道之间摩擦严重,车轮在运行过程中产生大量的摩擦热,易与闸瓦发生抱死现象。这促使研究人员寻找新的材料来改善轨道车轮的耐磨性和导热性,具有优良导热性能和力学性能的球墨铸铁被寄予厚望。本文针对上述重大需求,选用综合性能良好的QT450-10球墨铸铁作为试验母材。首先,采用不同的热处理工艺对球墨铸铁的基体进行强化,以提高其性能,满足不同的使用要求。然后,分别采用在铁液中通入氮气和氨气的方法强化球墨铸铁,为制备高氮球墨铸铁进行了初步的探索。对以上强化方法进行对比后,采用热处理工艺对大断面球墨铸铁轨道车轮进行强化研究。主要研究成果如下:（1）对QT450-10球墨铸铁进行不同温度奥氏体化并分别在水和15%～17%UCONA水溶液二种淬火介质中进行淬火处理,对淬火后的球墨铸铁试样进行不同温度的回火处理。结果表明,淬火强化后球墨铸铁试样基体中的马氏体含量随淬火温度的升高而增加,在UCONA水溶液淬火后球墨铸铁基体中马氏体的含量高于水淬后基体中马氏体的含量。其中,经880℃奥氏体化后在UCONA水溶液中淬火后,基体中出现细小针状马氏体,此时基体中马氏体含量达到94.0%,最高硬度值579.0 HBW。不同温度回火处理后,索氏体含量随回火温度的升高而增加,相同回火温度下UCONA水溶液淬火后球墨铸铁基体中索氏体含量大于水淬后球墨铸铁。经880℃奥氏体化在UCONA水溶液淬火和570 ℃回火后,球墨铸铁的基体中出现粒状的回火索氏体。其综合力学性能最佳,抗拉强度为974.0 MPa,屈服强度为681.8 MPa,伸长率为7.5%。（2）采用砂型铸造法制备QT450-10球墨铸铁卡瓦,然后对其进行920℃正火和80 kHz表面高频淬火处理。强化后的卡瓦芯部基体为珠光体,抗拉强度达到900.0 MPa,伸长率为8.0-10.0%;卡瓦齿部组织以马氏体为主,并出现块状的渗碳体,硬度达到56.0-60.0 HRC。（3）在球墨铸铁的熔炼过程向铁液中分别通入氮气和氨气二种方法进行氮元素强化,然后进行孕育球化处理制备成高氮球墨铸铁,其氮含量最高值达到0.0100%。铁液中氮深度的增加具有固溶强化的作用,并且促进了球墨铸铁基体中珠光体的形成。氮元素合金化后球墨铸铁的抗拉强度和伸长率分别达到532.5 MPa和9.5%,相比于未经氮合金化处理的球墨铸铁分别提高了 18.2%和22.1%。随着通气时间的增加,球墨铸铁的石墨形态变异,基体中的铁素体减少,渗碳体增多,脆性增大。（4）采用不同温度和淬火介质对大断面球墨铸铁件（球墨铸铁轨道车轮）进行淬火+回火处理,研究了强化后的球墨铸铁车轮组织和力学性能。经880℃奥氏体化在UCONA水溶液中淬火和570℃回火后,大断面球墨铸铁件的基体中索氏体中达到97.0%,各部位组织和性能均匀。抗拉强度达到971.5 MPa,屈服强度为798.0 MPa,伸长率为6.8%,断面硬度为271.7 HBW,表面硬度为292.0 HBW,部分力学性能接近碳钢车轮。在不同载荷（50、60和70 N）和不同滑动速度（500、750和1000 r/min）二种条件下对强化后的球墨铸铁车轮进行摩擦磨损试验,并与碳钢车轮进行对比研究。随着磨损试验载荷的增加,强化后球墨铸铁轨道交通车轮材料的磨损机制由粘着转变为磨粒磨损。在不同的滑动摩擦速度下球墨铸铁车轮的主要磨损机理为粘着磨损。由于球墨铸铁具有优良的导热性能,使其在摩擦过程中能够及时将摩擦热散掉,保证球墨铸铁车轮踏面材料不会出现过度软化而大量剥落,在相同试验条件下磨损率仅为碳钢车轮材料磨损率的28.7%-52.1%。因此,球墨铸铁车轮具有比碳钢车轮更长的磨损寿命。
彭涯[3]（2021）在《合金构件成分和夹杂物无损原位统计分布表征方法研究及应用》文中提出大尺寸金属铸锻构件由于制备工艺的特殊性和复杂性,其成分和组织结构的分布具有不均匀的特性,而这些不均匀分布会导致构件在不同位置理化性能的不同,破坏了基体结构和性能的连续性,也对材料的服役行为造成重要影响,有可能导致构件使用寿命缩短甚至直接报废。所以,实现大尺寸金属铸锻构件成分与组织结构的大范围、跨尺度精细分布表征,不仅有利于解析其材料成分与组织结构的分布特征,也为材料质量评价体系的构建、材料制备工艺的优化、材料的改性奠定了基础。本论文以高温合金铸锻GH4096涡轮盘和中低合金钢火车车轮这两种大尺寸金属构件为研究对象,通过不同测试条件下的元素荧光光谱行为研究,并引入类型匹配的块状光谱控制样品对元素定量方法进行了校正,建立了基于多导毛细管聚焦—微束X射线荧光光谱成分的无损、原位定量统计分布表征方法,对涡轮盘中Cr、Co、Mo、W、Ti、Al、Nb、Ni八种主量元素进行了原位统计定量分布解析,获得了涡轮盘不同部位的成分分布规律,发现在涡轮盘厚度中心区域的Co、Mo、Ti三种元素从轮毂至轮缘存在狭长的弧形负偏析带,而Ni、Cr两种元素在此处为正偏析,但对全区域含量统计结果影响不大;涡轮盘径向也存在一定的成分梯度分布,Co、Cr、W三种元素含量从轮毂到轮缘的呈现逐渐降低的趋势,而Mo、Ti、Nb三种元素含量逐渐上升。通过对扫描区域各元素最大偏析度、统计偏析度和统计符合度的定量统计解析,发现涡轮盘大部分元素含量均呈现良好正态分布,所有含量数据均在涡轮盘成分允许范围之内。同时也将微束X射线荧光光谱法应用于中低合金钢火车车轮中主要元素分布表征,发现车轮不同区域的元素分布也存在较大差异,其中轮毂部位Mn、S元素信号波动较其他部位更加明显,主要由该区域大尺寸硫化锰夹杂物聚集造成。本文建立了基于扫描电镜与高效能谱分析技术相结合的大尺寸合金构件夹杂物的原位定量统计分布表征方法。采用该法对不同制备工艺生产的M、T、E车轮中夹杂物的种类、数量、尺寸和分布进行了原位定量统计解析。发现不同工艺车轮中的夹杂物组成和分布均存在较大差异,在车轮的关键部位轮辋区域,M车轮中的夹杂物以条形硫化物和球形硫化物为主,且大部分条形硫化物尺寸超过了10微米;T车轮中的夹杂物以球形硫化物和氧硫复合物为主,其中尺寸3-5微米的球形硫化物数量最多。E车轮中主要为氧化物夹杂,条形硫化物夹杂数量极少,同时存在少量大于15微米的氧化物、氧硫复合物夹杂颗粒。同一车轮中不同部位的夹杂物分布也存在较大区别,其中M、T车轮中轮毂部位的条形硫化物和球形硫化物面积分数远高于辐板和轮辋部位,E车轮轮毂区域氧化物面积分数高于其他部位;M、T车轮中尺寸大于10微米的氧化物、球形硫化物和条形硫化物在轮毂部位聚集最多,E车轮轮毂部位存在较多的尺寸大于15微米的氧化物,而辐板区域相对较少。同时,本文也探讨了车轮中同一区域内Mn元素的异常光谱信号与含Mn夹杂物的数量、尺寸和总面积的相关性。发现Mn元素的异常荧光光谱信号总强度与尺寸大于8微米含Mn夹杂物的颗粒总面积密切相关,随着大颗粒含Mn夹杂物总面积的增加,Mn元素异常荧光光谱信号的总强度也逐渐增加。通过金属原位分析仪对同一区域的元素进行了分布表征,发现Mn和S元素火花光谱信号同时出现异常的频数与硫化锰夹杂物颗粒总面积存在线性关系;Al、Mn和S元素火花光谱信号同时出现异常的频数也与氧硫复合夹杂物颗粒总面积存在一定相关性。
陈泽乾[4]（2021）在《基于超声波的车轮动态检测系统》文中认为车轮是轨道车辆的重要部件,其质量和安全直接影响车辆的运行状态。在使用的过程中,由于材料、工艺和疲劳应力多种因素的影响,车轮中的一些微小裂纹逐渐发展为大面积的轮辋裂纹、崩轮等缺陷,容易导致各种事故发生,严重危害到车辆运行安全。由于高速动车组大多在晚上回库进行检测,车轮每日检测任务集中在较短的时间内,对于检测效率的要求更高。车轮动态检测系统相比于其它检测系统具有自动化程度高、检测速度快的特点,得到了越来越多的重视。本文以超声波检测技术为基础,设计了一款专门用于车轮动态检测的探伤系统,实现对车轮内部缺陷的检测。首先,本文针对现有检测轨道结构复杂、实际使用中存在缺陷以及维保难度大等缺点,设计了一种新型检测轨道,其采用贝氏体钢作为主体材料,轨顶面开有凹槽,可以实现探头内置安装的功能。相比较于现有的“主轨+护轨”具有结构简单,性价比高的特点。设计工作采用Solid Works软件建立轮轨结构模型,通过ANSYS Workbench对轮轨结构进行有限元分析,仿真模拟列车在检测轨道上运行通过时钢轨受力和应变情况,并研究了列车运行速度变化对检测轨道的影响。其次,完成了检测系统设计,检测系统由探头模块、耦合剂供给模块、轨旁设备模块和计算机模块组成。其中探头模块选用直探头和斜探头检测车轮内部缺陷,给出了探头的性能指标参数,以及探头阵列的布局;轨旁设备模块主要实现对探头工作过程的控制和耦合剂供给的控制,并将检测数据传输给计算机;计算机模块负责对接收到的数据进行分析和存储。之后,在LabVIEW软件中完成了检测软件的编写,通过该软件可以实现对检测系统的控制,对探头采集到的数据进行分析,从而找出车轮缺陷的位置。其主要功能包括用户的登录和权限的设置、数据的接收、检测数据的分析和存储、信号的补偿处理、检测图像的绘制和故障报警、历史数据查询以及检测报表的生成。最后,对所设计的车轮动态检测系统进行了测试,并将测试结果与现场实际检测结果进行了对比分析,测试结果表明:车轮动态检测系统对于接收到的检测数据有着很好的处理能力,能够准确实现缺陷的定位,符合现场应用要求。
张忠[5]（2021）在《高铁车轮表面与内部缺陷的超声检测方法与实验研究》文中研究指明车轮作为高铁的重要部件,对列车的安全运行有很重要的影响。随着高铁运行速度的不断提高,其安全性更加受到人们的重视。针对目前速度350km/h的高铁对车轮安全性提出的特殊要求,本文在总结前人对高铁车轮缺陷检测的基础上,将超声检测技术应用到了车轮缺陷检测中,研究了高铁车轮轮辋表面和内部的缺陷检测的方法。（1）首先利用有限元仿真软件COMSOL对激光超声以及相控阵超声的检测过程进行数值模拟。在激光超声检测的仿真研究中,模拟了激光激发的表面波在不同长度和角度的表面V型裂纹下的传播过程。对超声信号进行时频分析,得到了随着裂纹长度的增加,反射表面波的幅值在增加,而裂纹角度的变化对反射表面波的影响较小。最后得到了定量表征表面裂纹长度的计算公式,并验证了该公式的正确性。（2）在相控阵超声的数值模拟中,通过对不同深度、不同形状、不同宽度和长度的轮辋内部缺陷的有限元模拟,得到了在不同工况下的超声波信号。对得到的超声信号在时域和频域上分别进行分析,实现了利用压电晶片激发的超声波对内部缺陷的定性表征。（3）本文最后利用高级超声相控阵自动检测平台对试块上不同大小和位置的缺陷进行检测,通过对实验数据的分析验证了该实验平台适合内部缺陷的检测。对内部含有未知缺陷的车轮进行检测,得到了其缺陷的B-扫图像,实现了车轮轮辋内部缺陷的大小和位置的精准检测。通过上述研究工作,得到的成果可以为高铁车轮表面和内部的缺陷检测提供理论方面的参考。
祝家祺[6]（2020）在《高性能新型贝氏体车轮成分、组织与性能研究》文中研究表明针对速度更快、载重更高的服役条件下,珠光体车轮失效问题增多、维护成本增加的现状,本文以Mn-Si-Mo系贝氏体车轮钢为研究对象,从“成分-工艺-组织-性能”的材料学研究角度,通过成分、工艺和组织设计,进行新一代高性能贝氏体车轮的研发,以大幅提升车轮材料的力学性能与服役表现。本文通过JMat Pro和Thermo-calc计算机软件模拟了不同合金元素含量对车轮钢连续冷却曲线、等温转变曲线、淬透性、奥氏体化温度等转变特性的影响,以及Ni/Cu对铜脆的影响,并结合前期实验研究结果,确定了新型高性能贝氏体车轮钢的合金成分;研究了回火温度、回火时间等工艺参数对车轮钢组织和力学性能的影响规律,并揭示了其强韧化机理,明确了新型车轮最佳的回火工艺制度;通过有限元软件对车轮冷却过程温度场模拟的方法优化了冷却工艺;对车轮的超高周疲劳性能进行了研究,获得了其超高周疲劳强度和S-N曲线,分析了断口形貌及其疲劳裂纹形成机制。并针对通过上述成分、工艺设计所获得的新型贝氏体实物车轮在高速轮轨关系试验台和实际重载线路两种典型情况下的耐磨性能、抗滚动接触疲劳和抗热疲劳性能等综合性能进行了检测。获得的主要研究成果如下:（1）C、Si、Mn、Mo四种元素都可起到降低贝氏体相变温度、延长贝氏体相变孕育期、提高淬透性和硬度的作用,有助于获得细小的贝氏体组织,其中C的影响最显着;其他元素处于基准含量既定不变情况下,Mn含量达到2%以上时可避免贝氏体车轮钢中先共析铁素体的形成。C、Mn、Ni、Cr元素均降低Ae3温度,Si和V元素提高Ae3温度,每增加0.1%的V,Ae3温度可提升约10°C。在含Cu钢中添加Ni可一定程度上抑制铜脆现象的发生。（2）合适的回火工艺可大幅提高贝氏体车轮钢的屈服强度、塑性和冲击韧性,回火后残余奥氏体（残奥）中的C含量越高,冲击韧性表现也越好。450°C以上回火时,残奥含量下降、界面有析出物析出,冲击功大幅下降,表现出回火脆性。480°C及以上温度回火时会出现较多V（C,N）的析出,可大幅提高钢的屈服强度,呈现二次强化。但当Cr与V同时添加时,二次强化现象大幅减弱。研究表明,贝氏体车轮理想的回火工艺为360°C回火5 h左右。建立了车轮冷却温度场模拟模型,通过模拟优化了冷却工艺,获得了车轮淬火过程中冷速与残余奥氏体含量之间的关联表达式,建立了冷速与车轮组织和性能间的关系。（3）贝氏体车轮钢的超高周疲劳极限为463 MPa,比珠光体ER8车轮钢高出50%以上,超高周疲劳起裂方式以内部非夹杂起裂为主。（4）在高速铁路运行条件下,贝氏体车轮的耐磨性和抗滚动接触疲劳性能都优于珠光体D2车轮。在轴重大、弯道多的重载线路条件下,贝氏体车轮同样具有优异的耐磨表现。闸瓦位置偏移有可能导致车轮踏面处热裂纹的出现和扩展,车轮服役时需检查闸瓦-车轮的匹配或使用导热性能更好的闸瓦。通过本文研究,初步创建了新一代贝氏体车轮材料的成分体系、组织体系和工艺体系,揭示了回火处理对新型贝氏体车轮钢组织与性能的影响规律,建立了新型车轮冷却工艺温度场模拟模型,利用该模型可一定程度上实现生产工艺的优化和组织性能的预测,完成了新型贝氏体车轮实际上道服役测试,对车轮服役中可能遇到的失效问题进行了研究,并提出了改进方法。
刘佩杰[7]（2020）在《钢轨铣-磨修复加工机理及修复后轮/轨对偶匹配研究》文中提出随着列车轴重和运量的不断增加,钢轨与车轮之间的服役条件变得更加复杂和恶劣,钢轨与车轮动态接触过程中容易产生波磨、核伤和剥离等各种缺陷,钢轨病害会给列车的平稳运行造成安全隐患,因此必须要及时去除钢轨表面缺陷。钢轨铣-磨列车凭借其优良的作业精度和切削能力已逐渐成为铁路养护行业使用的重要轨道修复设备。随着我国铁路行业的持续快速发展,对钢轨铣-磨列车的需求与日俱增,目前我国对钢轨铣-磨列车仍然主要依靠从国外进口,关于钢轨铣-磨修复加工机理及修复后轮/轨对偶匹配性能尚缺乏系统性研究。本文面向钢轨铣-磨修复并围绕钢轨材料高温动态力学性能分析及本构模型建立、钢轨铣-磨力热特性和表面完整性变化规律以及机加工后轮/轨对偶匹配等核心问题开展系统性研究,有助于提高钢轨表面修复质量并改善车轮和钢轨的服役性能,从而提高列车运行的安全性、稳定性和可靠性,具有重要的学术价值和实际意义。主要研究工作包括:（1）对U71Mn钢轨材料在高温和大应变率条件下的动态力学性能进行系统性研究并探讨钢轨材料的应变率敏感效应、温度敏感效应、应变硬化效应及微观组织演化规律。同时,建立钢轨材料的原始Johnson-Cook本构模型并对其进行修正,借助VUMAT用户材料子程序对修正的钢轨材料本构模型进行二次开发,为钢轨铣-磨有限元仿真研究提供理论和技术支撑。结果表明,钢轨材料的流动应力具有温度敏感性和应变率敏感性,并且温度对钢轨材料流变行为的影响比应变率对其影响更加显着;压缩变形温度和应变率对钢轨材料的显微组织有显着影响;修正的Johnson-Cook本构模型可以良好地反映U71Mn钢轨材料在高温大应变率条件下的流变行为。（2）研究U71Mn钢轨材料铣-磨力热特性。以钢轨铣-磨应用工况为设计参考并自主研发和搭建可靠的钢轨铣-磨专用实验台,通过正交试验设计分别建立钢轨成形铣削力模型和成形磨削力模型,并用F检验法对模型的可靠性进行验证。基于线热源法分别建立钢轨成形铣削温度场模型、成形磨削温度场模型及铣-磨联合温度场模型。同时,通过已经进行二次开发的钢轨材料修正Johnson-Cook本构方程建立钢轨铣削和磨削温度有限元模型并进行分析。结果表明,建立的铣削力和磨削力数学模型均具有很高的可信度;建立的温度场数学模型能够良好反应钢轨加工过程中的温度变化规律;建立的钢轨铣削和磨削温度有限元模型能够良好反应钢轨加工过程中的温度变化趋势。（3）使用单因素实验法分别探究U71Mn钢轨材料成形铣削和和成形磨削表面完整性变化规律并对其进行机理分析,具体的表征参量包括已加工表面粗糙度和表面形貌、表层残余应力、亚表面塑性变形层及加工硬化。同时,将不同加工参数下获得已加工表面粗糙度作为训练样本并基于RBF人工神经网络分别建立钢轨成形铣削和成形磨削表面粗糙度预测模型,从而为钢轨修复提供实验和理论依据,并为机加工后轮/轨材料的对偶匹配研究打下基础。结果表明,钢轨成形铣削和成形磨削后表层横向残余应力和纵向残余应力均表现为压应力,并且纵向残余应力大于横向残余应力;钢轨成形铣削和成形磨削后发生不同程度的亚表面塑性变形并呈现出不同程度的加工硬化现象;磨屑形态主要呈现为带状磨屑,也伴随少量球形磨屑,且球形磨屑的氧化程度最高;所建立的RBF神经网络对已加工表面粗糙度具有良好的预测性能。（4）系统性研究机加工后轮/轨材料对偶匹配性能。对U71Mn钢轨进行变参数磨削,对CL60列车车轮进行变参数车削,并检测其表面粗糙度、显微硬度和亚表面塑性变形层,然后在干式条件下通过变换轮/轨摩擦副分别对机加工后轮/轨材料的滑动摩擦磨损性能及滚-滑摩擦磨损性能进行系统性研究,从摩擦系数、磨损量、亚表面塑性变形层和磨损表面形貌等方面分析机加工后轮/轨材料表面完整性对摩擦磨损特性的影响规律。结果表明:机加工后轮/轨材料进行滑动接触后,钢轨试块塑性变形层厚度的增加幅度大于车轮试环;钢轨材料的磨损损耗远大于车轮材料;钢轨试块的表面损伤比车轮试环严重。机加工后轮/轨材料进行滚-滑接触后,钢轨试环的塑性变形层厚度大于车轮试环;车轮材料的磨损损耗远大于钢轨材料;车轮试环的表面损伤比钢轨试环严重。无论是滑动接触还是滚-滑接触,不同机加工参数的轮/轨试样配对后产生不同的摩擦系数,且初始表面粗糙度大的车轮试环在对磨过程中产生相对更大的摩擦系数;钢轨和车轮试样的表面硬度均显着提高;机加工后轮/轨材料的表面粗糙度、显微硬度及亚表面塑性变形层综合影响其对偶匹配性能,具有适当表面显微硬度和表面粗糙度的试样配对后其总磨损量最小。
王镜鉴[8]（2020）在《基于车辆轴箱加速度的焊缝不平顺评判方法研究》文中指出铁路的六次大提速及高速铁路的发展对轨道的平顺性提出了越来越高的要求,无缝线路通过焊接消除了普通接头存在的夹缝和错台等结构性病害,平顺性有了较大提升。但受焊接工艺、材质缺陷、不均匀磨耗等因素的影响,焊接接头位置的轨道不平顺现象仍无法完全消除。现行《修规》规定:对正线钢轨现场焊接焊缝表面质量及平直度,每年检查不少于1遍;对低塌达到轻伤的焊接接头,每季度检查不少于1遍。焊缝低塌等病害的及早发现对做好线路维修工作有着十分重要的作用。综合检测列车每10-15天对线路检查一次,检测频率远高于人工检查。如果能够通过轨道检测系统的数据,对焊缝不平顺性进行评判,那就意味着多了一种快速发现焊缝病害的手段,对于提升线路设备质量,推动铁路基础设施维修由“周期修”转为“状态修”意义重大。目前的轨道检测系统的空间采样间隔为0.25m/点,而焊缝不平顺的范围只有十几至几十毫米,当前的轨检系统无法直接识别焊缝不平顺。因此需要研究针对的焊接接头高频冲击的轨道短波不平顺检测及识别办法,实现焊接接头的自动识别和状态评判。本文通过对焊接接头病害类型、病害机理及整治措施进行统计分析、归纳总结,同时收集焊接接头不良处所的动力学数据,提出针对能量成分复杂信号的时频分析方法对不同工况下的车辆动态响应数据进行分析,得到接头处车辆动态响应的时频特性。通过实测焊缝平直度数据,建立焊接接头有限元仿真模型。利用验证后的模型,对扣件刚度、行车速度、接头波长、接头波深等因素的影响进行仿真分析,研究焊接接头影响因素及规律。基于时频分析及有限元仿真的结果,利用共振解调方法对车辆动态响应数据进行分析计算,研究焊接接头状态评判方法。并按评判结果进行现场复核以验证评判方法的有效性。
袁超[9]（2020）在《面向锻造铝合金车轮企业的MES系统关键技术研究》文中认为随着德国工业4.0和美国工业互联网计划的提出,智能制造成为全球制造业的研究热点,为此我国制定了以两化融合为主线的《中国制造2025》计划,旨在完成制造业向智能制造的升级。而MES作为连接底层控制系统和上层决策系统的制造执行系统,是实现智能制造的重要组成部分。随着智能制造概念越来越火热,企业广泛的使用MES,已期望达到高效率、高质量、高一致性的生产目标。但是,很多MES的实施应用效果并不能达到预期。本文的研究不只是MES系统标准功能模块研究,更重要的是基于锻造铝合金车轮行业的工业知识和制造经验,运用行业衍生出来的新技术,使MES在锻造铝合金车轮企业能够真正落地。针对锻造铝合金车轮企业信息化建设进程中面临的大型锻造设备运维困难、车间排产调度混乱、质量追溯体系不完善问题,本文研究了基于云平台的设备远程运维系统、基于推拉结合精益生产方式、基于激光刻码扫码的单件质量追溯技术。并将以上研究成果应用于锻造铝合金车轮生产现场,取得了不错的应用效果。本文的主要研究工作如下:（1）针对重资产、重吨位、复杂大型装备维修厂家少、维修周期长、维修价格高、维修难度大的特点,以MES设备管理模块为基础,结合云平台和远程运维技术,构建面向云平台的设备远程运维系统。运用基于云平台的动态IP解析技术,打通PLC数据上传和指令下达的通道。运用基于边缘层的数据缓冲技术,保证云端数据库稳定、高效运行。在以上技术应用的基础上,该系统接入了设备制造商团队和行业专家团队,用于实现对大型设备中高端故障的远程诊断,给大型装备维修提供了一种新思路、新方案。（2）以锻造铝合金车轮企业生产实际为依托,结合推式生产方式和拉式生产方式,提出了基于锻造铝合金车轮制造执行系统的精益生产与控制模型,以推拉结合的生产方式,实现长期计划的事前控制与短期日作业计划的事中执行控制。运用MRP和制造BOM,实现了多订单作业计划的分解。以完成工作中心作业任务为前提,以经济批量为原则,建立多单元决策数学模型,实现多单元、离散式的精益生产。（3）针对热态铝合金轮毂在锻造、热处理过程中表面氧化对刻码质量的影响进行了研究,分析了激光刻码的原理,给出了激光清理时的功率和重叠率的最佳范围区间,提高了扫码识别率;运用实体码和虚拟码相结合的技术,保证追溯信息的连贯性和完整性;利用具有唯一识别标识的单件码,结合详细的生产过程实时数据和历史曲线,对缺陷产品进行快速锁定、精准召回。（4）详细介绍了企业项目制造执行系统的模块功能与应用效果。
安康[10]（2020）在《焊缝外观的自动检测及质量评估方法研究》文中指出焊接作为一种发展比较成熟的材料成型工艺,一直以来广泛应用于汽车、航空航天、机电设备制造、石油化工等众多领域。为了保证焊接产品的使用安全,往往需要在焊后对焊缝的外观质量进行一定的检测与评估。到目前为止,上述过程主要依赖于有检测经验的专业人员通过目测或使用焊缝检测尺等测量工具来实现。这种人工检测方法不但效率较低,而且检测精度很大程度上依赖于检测者自身的素质和能力,具有较大的主观性。随着对产品焊接质量要求的不断提高,传统的外观检测手段已无法满足现代焊接生产的需求,自动化、智能化的焊缝外观质量检测与评估已经成为行业发展的必然趋势。本文根据对接焊缝和角焊缝的结构特点,开发了基于二维激光测距传感器的焊缝外观质量检测与评估系统,可对一定尺寸的对接焊缝或角焊缝的外观质量实现非接触、高精度、智能化的检测与评估。检测装置由工业计算机、伺服电机、电机驱动模块、二维激光测距传感器等部分组成。检测软件主要包括运动控制、检测控制、几何尺寸定量计算、外观质量评估等模块。检测过程中,伺服电机在工业计算机的控制下带动二维激光测距传感器对被测焊缝的表面进行非接触式扫描,以轮廓线为单位获取焊缝表面的几何信息,通过系统内置的专用算法对焊缝表面的轮廓数据进行处理,自动计算焊缝熔宽、余高、角变形量等几何参数,并提取咬边、焊瘤、烧穿等表面缺陷信息,最终依照相关焊接质量标准对被测焊缝的外观质量进行定量化评估。为满足实际工程应用需求,本文系统研究了传感器重复精度、被测焊缝的表面状态、检测时试件的倾斜程度、算法参数的设置等因素对检测精度的影响及解决措施。试验结果表明,对于焊缝的宽度及余高等外观参数,检测精度最高可达0.1mm;对于焊接角变形量,检测误差最高可控制在1°以内。为提高检测精度,应保证检测环境的稳定性,避免环境光线对传感器所发射的激光造成干扰,保持传感器投光面和受光面的表面清洁,尽量将被测焊缝水平放置,并根据需要合理地设置距离阈值L等算法控制参数。焊缝轮廓检测结果表明,本文所提出的焊缝外观质量检测与评估方法能够稳定实现对接焊缝和角焊缝外观质量的智能化检测与评估,获得比较精确的检测结果,对于改进焊接工艺、提高焊缝质量具有较大的现实意义。
二、减少车轮生产中表面缺陷的数量（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、减少车轮生产中表面缺陷的数量（论文提纲范文）
（1）提高车轮锻轧模具使用寿命的研究（论文提纲范文）
| 1 车轮模具主要失效形式 |
| 2 模具堆焊强化及修复研究 |
| 3 模具表面强化研究 |
| 3.1 试验方案设计 |
| 3.2 试验过程 |
| 3.2.1 A组试验 |
| 3.2.2 B组试验 |
| 3.3 试验结论 |
| 3.4 生产应用 |
| 4 优化模具尺寸和结构提高模具寿命 |
| 5 改善模具的使用条件及维护水平 |
| 6 结论 |
（2）QT450-10球墨铸铁强韧化处理和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 球墨铸铁制备技术 |
| 1.2.2 大断面球墨铸铁 |
| 1.2.3 球墨铸铁热处理强化 |
| 1.2.4 轨道交通车轮的研究现状 |
| 1.2.5 高氮钢的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究思路 |
| 2 材料制备和试验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 球墨铸铁制备 |
| 2.2.1 球墨铸铁Y型试块制备 |
| 2.2.2 球墨铸铁卡瓦制备 |
| 2.2.3 球墨铸铁轨道车轮制备 |
| 2.3 球墨铸铁的强化处理 |
| 2.3.1 高强度高塑性球墨铸铁的热处理工艺 |
| 2.3.2 球墨铸铁卡瓦的强化处理工艺 |
| 2.3.3 球墨铸铁的氮元素合金化处理 |
| 2.3.4 球墨铸铁轨道车轮的强化处理工艺 |
| 2.4 材料的化学成分 |
| 2.5 材料的微观组织 |
| 2.6 材料的性能检测 |
| 2.6.1 材料的力学性能检测 |
| 2.6.2 材料的导热性能检测 |
| 2.6.3 球墨铸铁车轮的耐磨性检测 |
| 3 高强度高塑性球墨铸铁的热处理强化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 铸态球墨铸铁组织及力学性能 |
| 3.3 淬火温度和淬火介质对球墨铸铁组织及性能的影响 |
| 3.4 回火温度对球墨铸铁组织及性能的影响 |
| 3.5 球墨铸铁卡瓦强化处理 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 球墨铸铁的氮元素合金化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 氮气合金化制备球墨铸铁 |
| 4.2.1 微观组织 |
| 4.2.2 力学性能 |
| 4.3 氨气合金化制备球墨铸铁 |
| 4.3.1 微观组织 |
| 4.3.2 力学性能 |
| 4.4 两种球墨铸铁氮元素合金化机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 大断面球墨铸铁的热处理强化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 球墨铸铁轨道车轮微观组织及力学性能分析 |
| 5.2.1 球墨铸铁轨道车轮铸态微观组织及力学性能 |
| 5.2.2 淬火温度和介质对球墨铸铁车轮组织的影响 |
| 5.2.3 回火温度对球墨铸铁车轮组织及力学性能的影响 |
| 5.2.4 球墨铸铁轨道车轮力学性能对比 |
| 5.3 球墨铸铁轨道车轮耐磨性及机理 |
| 5.3.1 摩擦幅材料的组织与性能 |
| 5.3.2 球墨铸铁轨道车轮材料导热性能 |
| 5.3.3 不同摩擦载荷下的耐磨性 |
| 5.3.4 不同摩擦速度下的耐磨性 |
| 5.3.5 球墨铸铁车轮的耐磨性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）合金构件成分和夹杂物无损原位统计分布表征方法研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 大尺寸金属铸锻构件研究进展 |
| 1.2.1 高温合金涡轮盘的制备工艺和材料特性概述 |
| 1.2.2 火车车轮制备工艺和材料特性概述 |
| 1.3 大尺寸铸锻构件成分分布表征方法概述 |
| 1.3.1 扫描电镜&能谱法 |
| 1.3.2 电子探针显微分析 |
| 1.3.3 火花原位统计分布分析技术 |
| 1.3.4 激光诱导击穿光谱原位统计分布分析技术 |
| 1.3.5 激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法 |
| 1.3.6 微束X射线荧光光谱法 |
| 1.4 大尺寸铸锻构件夹杂物表征方法概述 |
| 1.4.1 夹杂物分类与性能概述 |
| 1.4.2 夹杂物直接分析法 |
| 1.4.2.1 金相显微分析法 |
| 1.4.2.2 电子探针显微分析法 |
| 1.4.2.3 扫描电子显微镜/能量色散谱仪 |
| 1.4.3 夹杂物间接分析法 |
| 1.4.3.1 物理化学相分析法 |
| 1.4.3.2 硫印法 |
| 1.4.3.3 热梯度分解法 |
| 1.4.3.4 火花源原位统计分布分析技术 |
| 1.5 研究意义与方案 |
| 1.5.1 大尺寸构件成分与夹杂物分布表征研究意义 |
| 1.5.2 大尺寸构件成分与夹杂物分布表征研究方案 |
| 1.5.2.1 成分无损、原位统计分布表征方法研究 |
| 1.5.2.2 夹杂物原位统计分布表征方法研究 |
| 1.5.2.3 元素异常光谱信号与夹杂物分布相关性研究 |
| 第二章 实验样品与设备 |
| 2.1 实验样品 |
| 2.1.1 铸锻GH4096 涡轮盘成分与前处理 |
| 2.1.2 火车车轮成分与前处理 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.2.1 微束X射线荧光光谱仪 |
| 2.2.2 钨灯丝扫描电镜能谱仪 |
| 2.2.3 金属原位分析仪(OPA-200) |
| 第三章 基于微束X射线荧光光谱的大尺寸构件成分定量统计分布表征方法研究及应用 |
| 3.1 μ-XRF面分析模式测量参数的选取 |
| 3.2 μ-XRF定量方法的优化 |
| 3.3 铸&锻GH4096 合金涡轮盘主量元素原位统计分布规律解析 |
| 3.3.1 涡轮盘纵剖面各主量元素定量面分布结果 |
| 3.3.2 涡轮盘纵剖面各主量元素原位统计分布分析结果 |
| 3.3.3 涡轮盘纵剖面各主量元素含量线分布结果 |
| 3.3.4 火花光谱定点分析结果 |
| 3.4 基于微束X射线荧光光谱对三种火车车轮元素分布表征研究 |
| 3.5 总结 |
| 第四章 基于扫描电镜和能谱分析的大尺寸截面夹杂物的定量统计分布表征方法研究及应用 |
| 4.1 样品取样方法 |
| 4.2 测试参数的选取与优化 |
| 4.3 不同工艺车轮夹杂物形貌和组成分析 |
| 4.3.1 M车轮夹杂物组成和形貌分析 |
| 4.3.2 T车轮夹杂物组成和形貌分析 |
| 4.3.3 E车轮夹杂物组成和形貌分析 |
| 4.4 三种车轮轮辋区域夹杂物原位统计分布解析 |
| 4.4.1 车轮轮辋区域各类夹杂物的数量和面积分数 |
| 4.4.2 车轮轮辋区域各类夹杂物粒度频度分布分析结果 |
| 4.4.3 车轮轮辋区域各类夹杂物颗粒原位统计分布分析结果 |
| 4.5 三种火车车轮纵剖面大区域内夹杂物原位统计分布解析 |
| 4.5.1 车轮纵剖面不同区域内各类夹杂物颗粒数量及颗粒总面积分布规律 |
| 4.5.2 车轮纵剖面不同区域内各类夹杂物的尺寸分布分析结果 |
| 4.5.2.1 含铝氧化物的粒度分布统计分析结果 |
| 4.5.2.2 条形硫化物的粒度分布统计分析结果 |
| 4.5.2.3 球形硫化物单位面积内的粒度分布统计分析结果 |
| 4.5.2.4 硫氧复合型夹杂物的粒度分布统计分析结果 |
| 4.5.3 车轮纵剖面不同区域夹杂物原位统计分布分析结果 |
| 4.5.3.1 含铝氧化物夹杂颗粒原位统计分布分析结果 |
| 4.5.3.2 条形硫化物原位统计分布分析结果 |
| 4.2.3.3 三种车轮球形硫化物原位统计分布分析结果 |
| 4.5.3.4 三种车轮硫氧化物原位统计分布分析结果 |
| 4.6 总结 |
| 第五章 大尺寸截面夹杂物分布与元素异常光谱信号相关性研究 |
| 5.1 小区域内Mn元素异常强度信号分布与含Mn夹杂分布研究 |
| 5.1.1 样品处理与测量区域标记 |
| 5.1.2 标记小区域含Mn夹杂物分布与Mn元素荧光光谱信号相关性研究 |
| 5.2 大区域内Mn元素μ-XRF高强度信号分布与含Mn夹杂分布研究 |
| 5.2.1 样品处理与测量区域标记 |
| 5.2.2 标记大区域含Mn夹杂物分布与Mn元素X射线信号相关性研究 |
| 5.3 动车组车轮夹杂物分布与OPA-200 异常火花信号相关性研究 |
| 5.3.1 样品处理与分析条件的选取 |
| 5.3.2 定量校准曲线的绘制 |
| 5.3.3 车轮夹杂物分布与元素平均含量相关性统计结果 |
| 5.3.4 各类夹杂物分布与相关元素异常火花信号统计结果 |
| 5.4 总结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究成果 |
| 6.2 技术创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录:论文期间发表的文章及专利和获奖情况 |
| 致谢 |
（4）基于超声波的车轮动态检测系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 2 超声波检测技术的基本理论 |
| 2.1 超声场的物理量 |
| 2.2 超声波的传播规律 |
| 2.3 超声波成像检测技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 车轮动态检测系统检测轨道设计 |
| 3.1 检测轨道设计思路 |
| 3.2 有限元动力学分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 车轮动态检测系统的设计 |
| 4.1 系统整体方案的设计 |
| 4.2 探头模块 |
| 4.2.1 探头选择 |
| 4.2.2 探头阵列布局 |
| 4.3 耦合剂供给模块 |
| 4.3.1 耦合剂的选取 |
| 4.3.2 耦合剂供给模块的控制 |
| 4.4 轨旁设备模块 |
| 4.5 计算机模块 |
| 4.6 检测系统的调试 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 车轮动态检测系统软件设计 |
| 5.1 系统开发环境介绍 |
| 5.2 用户登录模块 |
| 5.3 参数设置模块 |
| 5.4 探伤操作模块 |
| 5.4.1 数据预处理 |
| 5.4.2 数据存储 |
| 5.4.3 超声波信号的补偿处理 |
| 5.4.4 图像绘制和故障报警 |
| 5.4.5 缺陷位置标示图 |
| 5.5 数据查询模块 |
| 5.6 系统的实现与分析 |
| 5.6.1 各系统模块界面 |
| 5.6.2 软件测试 |
| 5.7 本章小结 |
| 总结 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（5）高铁车轮表面与内部缺陷的超声检测方法与实验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 车轮缺陷检测的国内外研究进展 |
| 1.2.2 激光超声检测技术的国内外研究进展 |
| 1.3 超声波信号分析研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 激光超声缺陷检测理论与有限元建模 |
| 2.1 激光超声的激发原理 |
| 2.1.1 热弹激发机理 |
| 2.1.2 烧蚀激发机理 |
| 2.1.3 其他激发机理 |
| 2.2 脉冲激光激发的超声波 |
| 2.2.1 固体中超声波的传播速度 |
| 2.2.2 超声波的衰减 |
| 2.3 激光超声的检测方式 |
| 2.4 激光激发超声波的有限元分析 |
| 2.4.1 热弹机制理论 |
| 2.4.2 热结构耦合的有限元理论 |
| 2.4.3 激光超声有限元方法分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高铁车轮表面V型裂纹检测的数值分析 |
| 3.1 有限元软件COMSOL简介 |
| 3.2 有限元模型 |
| 3.2.1 有限元模型的建立 |
| 3.2.2 仿真参数 |
| 3.2.3 确定时间步长及网格划分 |
| 3.3 温度场和应力场的分析 |
| 3.3.1 温度变化规律 |
| 3.3.2 应力变化规律 |
| 3.4 表面V型裂纹长度对表面波信号的影响 |
| 3.4.1 对反射波信号的影响 |
| 3.4.2 对透射波信号的影响 |
| 3.5 对回波信号利用小波变换进行时频分析 |
| 3.5.1 时频分析基础 |
| 3.5.2 小波变换理论基础 |
| 3.5.2.1 连续小波变换 |
| 3.5.2.2 离散小波变换 |
| 3.5.3 对表面回波信号进行时频分析 |
| 3.6 表面V型裂纹角度对表面波信号的影响 |
| 3.6.1 对反射波信号的影响 |
| 3.6.2 对透射波信号的影响 |
| 3.7 利用表面波信号对表面裂纹长度的定量表征 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 高铁车轮内部缺陷检测的有限元仿真分析 |
| 4.1 超声相控阵检测原理与应用 |
| 4.2 有限元模型的建立 |
| 4.3 车轮内部缺陷深度对超声信号的影响 |
| 4.4 车轮内部缺陷形状对超声信号的影响 |
| 4.5 车轮内部缺陷角度对超声信号的影响 |
| 4.5.1 缺陷角度对反射波的影响 |
| 4.5.2 缺陷角度对透射波的影响 |
| 4.6 车轮内部缺陷宽度和高度对超声信号的影响 |
| 4.6.1 缺陷宽度对超声波传播的影响 |
| 4.6.2 缺陷高度对超声波传播的影响 |
| 4.7 利用超声信号对内部缺陷进行表征 |
| 4.7.1 对缺陷深度的表征 |
| 4.7.2 对缺陷宽度的表征 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 高铁车轮内部缺陷检测的实验研究 |
| 5.1 实验目的 |
| 5.2 实验系统及样品参数 |
| 5.3 实验过程与结果 |
| 5.3.1 常规超声相控阵检测实验 |
| 5.3.2 ARIA(高级全聚焦)相控阵检测实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
（6）高性能新型贝氏体车轮成分、组织与性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 序言 |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 车轮材料应用现状 |
| 1.2.1 常用的车轮钢种类 |
| 1.2.2 当前车轮存在的问题 |
| 1.3 贝氏体车轮的研究现状 |
| 1.3.1 贝氏体车轮的应用前景 |
| 1.3.2 国外贝氏体车轮的研究现状 |
| 1.3.3 国内贝氏体车轮的研究现状 |
| 1.3.4 贝氏体车轮的应用现状及存在问题 |
| 1.4 贝氏体组织和性能的主要影响因素 |
| 1.4.1 化学成分 |
| 1.4.2 生产处理工艺 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 2 新型贝氏体车轮合金设计模拟计算 |
| 2.1 合金元素对CCT曲线的影响 |
| 2.2 合金元素对TTT曲线的影响 |
| 2.3 C含量对淬透性曲线的影响 |
| 2.4 合金元素对奥氏体化温度的影响 |
| 2.5 Ni、Cu含量比例对铜脆现象的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 贝氏体车轮钢成分和工艺实验研究 |
| 3.1 Mn含量对贝氏体车轮钢组织性能的影响 |
| 3.1.1 实验材料与方法 |
| 3.1.2 Mn含量对淬透性影响 |
| 3.1.3 Mn含量对贝氏体车轮钢组织的影响 |
| 3.1.4 Mn含量对力学性能的影响 |
| 3.1.5 小结 |
| 3.2 回火温度对贝氏体车轮钢组织性能的影响 |
| 3.2.1 实验材料与方法 |
| 3.2.2 CCT曲线和淬透性曲线的测定 |
| 3.2.3 回火温度对组织的影响 |
| 3.2.4 回火温度对力学性能的影响 |
| 3.2.5 小结 |
| 3.3 V和Cr对回火贝氏体车轮钢组织性能的影响 |
| 3.3.1 实验材料与方法 |
| 3.3.2 对显微组织的影响 |
| 3.3.3 对力学性能的影响 |
| 3.3.4 二次强化现象分析 |
| 3.3.5 Cr对回火残余奥氏体的影响 |
| 3.3.6 Cr对低温冲击韧性的影响 |
| 3.3.7 小结 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 贝氏体车轮热处理工艺研究 |
| 4.1 贝氏体车轮试制 |
| 4.1.1 车轮钢冶炼 |
| 4.1.2 车轮钢的热变形方程 |
| 4.1.3 车轮成型与热处理工艺 |
| 4.1.4 贝氏体车轮的材料特征及组织形貌 |
| 4.1.5 贝氏体车轮的力学性能 |
| 4.1.6 试制小结 |
| 4.2 贝氏体车轮回火工艺研究 |
| 4.2.1 实验材料与方法 |
| 4.2.2 回火工艺对力学性能的影响 |
| 4.2.3 回火温度对显微组织的影响 |
| 4.2.4 回火后第二相析出分析 |
| 4.2.5 贝氏体车轮回火工艺研究小结 |
| 4.3 车轮钢回火强韧化机理 |
| 4.3.1 回火过程的热膨胀仪模拟 |
| 4.3.2 残余奥氏体稳定性与冲击韧性关系 |
| 4.3.3 贝轮钢回火过程中组织与性能的变化规律总结 |
| 4.4 贝氏体车轮踏面喷水工艺模拟与优化 |
| 4.4.1 模型建立 |
| 4.4.2 边界条件设定 |
| 4.4.3 踏面喷水模拟结果 |
| 4.4.4 踏面喷水工艺优化 |
| 4.4.5 小结 |
| 4.5 冷速与贝氏体车轮组织的关系 |
| 4.5.1 车轮不同部位冷速 |
| 4.5.2 车轮不同部位组织和残奥量 |
| 4.5.3 模拟冷速与残余奥氏体的关系 |
| 4.6 超高周疲劳性能 |
| 4.6.1 实验材料与方法 |
| 4.6.2 疲劳实验结果 |
| 4.6.3 疲劳断裂机理分析 |
| 4.6.4 超高周疲劳实验小结 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 贝氏体车轮的应用服役研究 |
| 5.1 重载服役条件下车轮特性 |
| 5.1.1 马钢铁运公司线路服役结果 |
| 5.1.2 神华铁路服役结果 |
| 5.1.3 重载线路服役性能小结 |
| 5.2 高速轮轨试验台结果 |
| 5.2.1 线路条件 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.2.3 实验结果 |
| 5.2.4 高速线路服役性能小结 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 全文结论 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 贝轮应用前景及未来研究方向 |
| 参考文献 |
| 索引 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）钢轨铣-磨修复加工机理及修复后轮/轨对偶匹配研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表及物理名称 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题提出的背景及研究意义 |
| 1.2 钢轨在线整形修复关键技术及切削性能研究现状 |
| 1.2.1 钢轨在线整形修复关键技术分类 |
| 1.2.2 钢轨在线整形修复的切削性能研究现状 |
| 1.3 切削加工有限元仿真研究现状 |
| 1.3.1 切削加工有限元仿真研究的材料本构模型 |
| 1.3.2 Johnson-Cook本构模型研究现状 |
| 1.4 轮/轨材料对偶匹配研究现状 |
| 1.4.1 轮/轨材料滚-滑摩擦磨损性能研究现状 |
| 1.4.2 轮/轨材料滑动摩擦磨损性能研究现状 |
| 1.5 课题来源与本文的主要研究内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 本文的主要研究内容 |
| 第二章 U71Mn钢轨材料动态力学特性和本构模型建立及修正 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 U71Mn钢轨材料准静态单轴压缩实验 |
| 2.2.1 U71Mn钢轨材料及实验方案 |
| 2.2.2 准静态单轴压缩实验结果分析 |
| 2.3 U71Mn钢轨材料动态力学性能实验 |
| 2.3.1 分离式霍普金森压杆装置及动态力学实验方案 |
| 2.3.2 应力状态平衡验证 |
| 2.3.3 分离式霍普金森压杆实验结果及动态力学性能分析 |
| 2.4 U71Mn钢轨材料本构模型建立及修正 |
| 2.4.1 U71Mn钢轨材料Johnson-Cook本构模型建立 |
| 2.4.2 U71Mn钢轨材料Johnson-Cook本构模型修正 |
| 2.5 高温大应变率条件下U71Mn钢轨微观组织结构演化 |
| 2.6 基于VUMAT的 U71Mn钢轨材料本构模型二次开发 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 U71Mn钢轨材料铣-磨力热特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钢轨铣-磨专用实验台及实验用刀具 |
| 3.2.1 钢轨铣-磨专用实验台 |
| 3.2.2 实验用刀具和砂轮 |
| 3.3 U71Mn钢轨材料成形铣削力和磨削力实验及建模 |
| 3.3.1 U71Mn钢轨材料成形铣削力和磨削力实验设计 |
| 3.3.2 U71Mn钢轨材料成形铣削力和磨削力实验结果与分析 |
| 3.3.3 U71Mn钢轨材料铣削力和磨削力模型建立与分析 |
| 3.4 U71Mn钢轨材料铣-磨温度场建模与实验 |
| 3.4.1 基于热源理论的钢轨铣-磨温度场建模 |
| 3.4.2 U71Mn钢轨材料铣-磨温度实验测试与结果分析 |
| 3.5 钢轨铣-磨温度有限元仿真及分析 |
| 3.5.1 钢轨铣削温度仿真及分析 |
| 3.5.2 钢轨单颗粒磨削温度仿真及分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 U71Mn钢轨材料铣-磨表面完整性变化规律与机理分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 U71Mn钢轨材料成形铣削表面完整性 |
| 4.2.1 U71Mn钢轨材料成形铣削表面完整性实验设计 |
| 4.2.2 铣削参数对已加工表面粗糙度的影响 |
| 4.2.3 铣削参数对表层残余应力的影响 |
| 4.2.4 铣削参数对亚表面塑性变形层和加工硬化的影响 |
| 4.2.5 铣削后工件表面形貌 |
| 4.3 U71Mn钢轨材料成形磨削表面完整性 |
| 4.3.1 U71Mn钢轨材料成形磨削表面完整性实验设计 |
| 4.3.2 磨削参数对已加工表面粗糙度的影响 |
| 4.3.3 磨削参数对表层残余应力的影响 |
| 4.3.4 磨削参数对亚表面塑性变形层和加工硬化的影响 |
| 4.3.5 磨削后工件表面形貌 |
| 4.3.6 磨屑形貌及能谱分析 |
| 4.4 基于人工神经网络的已加工表面粗糙度预测 |
| 4.4.1 人工神经网络简介及已加工表面粗糙度测量结果 |
| 4.4.2 已加工表面粗糙度预测模型的建立 |
| 4.4.3 已加工表面粗糙度预测结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 机加工后轮/轨材料对偶匹配研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CL60列车车轮及其镟修工艺 |
| 5.2.1 CL60列车车轮 |
| 5.2.2 列车车轮镟修工艺 |
| 5.3 机加工后轮/轨材料干式滑动摩擦磨损性能 |
| 5.3.1 机加工后轮/轨材料干式滑动摩擦磨损实验设计 |
| 5.3.2 轮/轨材料滑动摩擦系数分析 |
| 5.3.3 轮/轨材料表面显微硬度与磨损量分析 |
| 5.3.4 轮/轨材料滑动接触亚表面塑性变形分析 |
| 5.3.5 轮/轨材料滑动接触表面磨损形貌分析 |
| 5.4 机加工后轮/轨材料干式滚-滑摩擦磨损性能 |
| 5.4.1 机加工后轮/轨材料干式滚-滑摩擦磨损实验设计 |
| 5.4.2 轮/轨材料滚动摩擦系数分析 |
| 5.4.3 轮/轨材料表面显微硬度与磨损量分析 |
| 5.4.4 轮/轨材料滚-滑接触亚表面塑性变形分析 |
| 5.4.5 轮/轨材料滚-滑接触表面磨损形貌分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）基于车辆轴箱加速度的焊缝不平顺评判方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 钢轨焊接接头国内外研究现状 |
| 1.2.1 焊接接头状态评判国内外研究现状 |
| 1.2.2 时频分析技术国内外研究现状 |
| 1.2.3 接头仿真技术国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及技术路线 |
| 2 焊接接头病害的类型、病害机理和整治措施 |
| 2.1 焊接接头病害类型 |
| 2.1.1 钢轨表观质量缺陷 |
| 2.1.2 焊缝微观缺陷 |
| 2.1.3 焊缝不平顺 |
| 2.2 焊接接头病害机理 |
| 2.2.1 钢轨表观质量缺陷机理 |
| 2.2.2 微观缺陷机理 |
| 2.2.3 焊缝不平顺机理 |
| 2.3 焊接接头病害整治措施 |
| 2.3.1 钢轨表面质量缺陷整治措施 |
| 2.3.2 焊缝不平顺整治措施 |
| 2.4 小结 |
| 3 钢轨焊接接头区域动态响应数据时频特性 |
| 3.1 基于小波包分解的自适应同步压缩短时Fourier变换方法 |
| 3.2 钢轨焊接接头附近的车辆动态响应数据特性 |
| 3.2.1 不同类型的焊缝不平顺 |
| 3.2.2 焊缝不平顺发展产生波磨的接头 |
| 3.3 小结 |
| 4 基于有限元仿真的焊接接头对车辆系统动力学影响分析 |
| 4.1 有限元法的分析思路 |
| 4.2 模型建立 |
| 4.2.1 模型尺寸参数 |
| 4.2.2 模型材料参数 |
| 4.2.3 模型网格划分 |
| 4.2.4 模型接触关系及边界条件 |
| 4.2.5 焊接接头模型 |
| 4.3 有限元模型验证 |
| 4.3.1 模型的动态平衡 |
| 4.3.2 焊接接头处的轮轨接触响应 |
| 4.3.3 模型横向边界条件影响 |
| 4.3.4 仿真结果验证对比 |
| 4.4 焊接接头影响因素及规律研究 |
| 4.4.1 轨道扣件刚度的影响分析 |
| 4.4.2 列车行车速度的影响分析 |
| 4.4.3 焊缝不平顺波长的影响分析 |
| 4.4.4 焊缝不平顺波深的影响分析 |
| 4.5 小结 |
| 5 钢轨焊接接头平顺性评判方法 |
| 5.1 基于共振解调的高速铁路焊接接头平顺性评判方法 |
| 5.2 轴箱加速度带通滤波截止频率自适应选取算法 |
| 5.3 轴箱垂向加速度移动有效值的快速算法 |
| 5.4 焊接接头的准确定位算法 |
| 5.5 实例研究 |
| 5.5.1实例1 |
| 5.5.2实例2 |
| 5.5.3实例3 |
| 5.6 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间取得的科研成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）面向锻造铝合金车轮企业的MES系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 MES国内外发展概述 |
| 1.2.1 MES的国外发展 |
| 1.2.2 MES的国内发展 |
| 1.3 MES在锻造铝合金车轮企业的应用现状 |
| 1.3.1 锻造铝合金车轮研究现状与趋势 |
| 1.3.2 锻造铝合金车轮的生产特点 |
| 1.3.3 通用MES在锻造铝合金车轮企业的应用缺陷与不足 |
| 1.4 课题来源及技术路线 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 基于云平台的大型锻造装备远程运维系统研究 |
| 2.1 基于云平台的大型锻造装备远程运维系统总体架构 |
| 2.1.1 远程运维 |
| 2.1.2 云平台 |
| 2.1.3 基于云平台的大型装备远程运维系统总架构 |
| 2.2 基于云平台的动态IP解析技术 |
| 2.2.1 VPN及相关协议 |
| 2.2.2 IPSec协议和SSL协议 |
| 2.2.3 SSL协议的缺陷与改善 |
| 2.2.4 基于改进SSL协议的VPN技术实现 |
| 2.3 基于云平台数据库的读写优化技术 |
| 2.3.1 数据库读写优化模型 |
| 2.3.2 海量存储数据缓冲 |
| 2.3.3 海量读取数据缓存 |
| 2.4 基于云平台设备远程运维系统的实现 |
| 2.4.1 基于云平台远程运维系统的内涵 |
| 2.4.2 基于云平台的远程运维系统的流程 |
| 2.4.3 基于云平台远程运维系统的功能 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 锻造铝合金车轮精益生产方式的研究 |
| 3.1 推拉结合的精益生产方式 |
| 3.1.1 推式生产 |
| 3.1.2 拉式生产 |
| 3.1.3 推拉结合的生产方式 |
| 3.2 锻造铝合金车轮BOM计划分解 |
| 3.2.1 物料清单(BOM) |
| 3.2.2 锻造铝合金车轮制造BOM |
| 3.3 锻造铝合金车轮企业精益评价体系的建立 |
| 3.3.1 生产管理指标 |
| 3.3.2 设备管理指标 |
| 3.3.3 库存管理指标 |
| 3.3.4 能源管理指标 |
| 第四章 基于单件标识的质量追溯技术研究 |
| 4.1 锻造铝合金车轮刻码技术 |
| 4.1.1 激光刻码原理 |
| 4.1.2 激光刻码工艺关键参数研究 |
| 4.1.3 针对6061铝合金轮毂关键工序参数的优化与分析 |
| 4.2 基于激光刻码扫码的铝合金轮毂生产过程追溯系统 |
| 4.2.1 铝合金锻造轮毂生产单元 |
| 4.2.2 单件追溯系统流程设计 |
| 4.2.3 铝合金轮毂刻码位置与数据绑定过程 |
| 4.3 基于单件标识的全流程质量追溯方法 |
| 4.3.1 单件标识编码规则 |
| 4.3.2 追溯对象 |
| 4.3.3 追溯方法 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 MES制造执行系统企业应用实例 |
| 5.1 MES系统总体架构 |
| 5.2 MES系统网络架构 |
| 5.3 MES系统功能模块 |
| 5.3.1 生产计划模块 |
| 5.3.2 设备管理模块 |
| 5.3.3 库存管理模块 |
| 5.3.4 质量管理模块 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文和参加科研情况 |
（10）焊缝外观的自动检测及质量评估方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 焊缝外观检测技术发展现状 |
| 1.3 非接触式测量技术现状 |
| 1.3.1 激光全息干涉测量技术 |
| 1.3.2 光学三维测量技术 |
| 1.3.3 双目立体视觉测量技术 |
| 1.3.4 光电测量技术 |
| 1.4 焊缝外观质量检验与评估方法概况 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 焊缝外观检测系统软硬件设计 |
| 2.1 检测系统硬件结构 |
| 2.1.1 系统组成 |
| 2.1.1.1 二维激光测距传感器 |
| 2.1.1.2 伺服传动机构 |
| 2.1.1.3 工业计算机 |
| 2.1.2 系统工作原理 |
| 2.2 系统控制及检测软件设计 |
| 2.3 模拟焊缝检测标块制备 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 焊缝外观检测数据处理算法研究 |
| 3.1 数据处理算法的建立基础 |
| 3.2 轮廓曲线数据的获取 |
| 3.3 轮廓曲线的倾斜矫正 |
| 3.3.1 RANSAC算法基本原理 |
| 3.3.2 基于RANSAC的轮廓曲线倾斜矫正方法 |
| 3.4 轮廓曲线的焊趾特征点识别 |
| 3.4.1 实际轮廓曲线的拟合 |
| 3.4.2 基于RANSAC的焊趾特征点识别方法 |
| 3.5 焊缝外观参数的计算原理 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 焊缝外观检测的精度与误差分析 |
| 4.1 检测精度的影响因素 |
| 4.1.1 传感器精度的影响 |
| 4.1.2 试件表面状态的影响 |
| 4.2 焊缝外观检测的误差分析 |
| 4.2.1 焊缝的表面起伏引起的误差分析 |
| 4.2.2 焊缝的倾斜引起的误差分析 |
| 4.2.3 距离阈值L引起的误差分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 焊缝外观质量评估方法研究 |
| 5.1 焊缝外观质量评估系统 |
| 5.2 焊缝外观质量评估功能体系 |
| 5.2.1 焊缝外观参数的综合统计 |
| 5.2.2 焊缝表面轮廓的三维成像 |
| 5.2.3 焊缝外观质量的定量化评估 |
| 5.3 焊缝外观质量评估实例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读硕士学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
四、减少车轮生产中表面缺陷的数量（论文参考文献）
- [1]提高车轮锻轧模具使用寿命的研究[J]. 刘华堂,周伟. 山西冶金, 2021(03)
- [2]QT450-10球墨铸铁强韧化处理和性能研究[D]. 佟立丰. 大连理工大学, 2021
- [3]合金构件成分和夹杂物无损原位统计分布表征方法研究及应用[D]. 彭涯. 钢铁研究总院, 2021(01)
- [4]基于超声波的车轮动态检测系统[D]. 陈泽乾. 兰州交通大学, 2021(02)
- [5]高铁车轮表面与内部缺陷的超声检测方法与实验研究[D]. 张忠. 太原科技大学, 2021
- [6]高性能新型贝氏体车轮成分、组织与性能研究[D]. 祝家祺. 北京交通大学, 2020(02)
- [7]钢轨铣-磨修复加工机理及修复后轮/轨对偶匹配研究[D]. 刘佩杰. 华南理工大学, 2020
- [8]基于车辆轴箱加速度的焊缝不平顺评判方法研究[D]. 王镜鉴. 中国铁道科学研究院, 2020(02)
- [9]面向锻造铝合金车轮企业的MES系统关键技术研究[D]. 袁超. 机械科学研究总院, 2020(01)
- [10]焊缝外观的自动检测及质量评估方法研究[D]. 安康. 吉林大学, 2020(08)