دانلود ترجمه مقاله مکانیزم شروع ترک براثر خستگی و انتشار در دیسک های ترمز

1. مقدمه 2. مشاهدات و بحث و بررسی 3. تحلیل نتایج شبیه سازی و بحث و بررسی 4. نتیجه گیری

چکیده – تعداد قابل توجهی از دیسک ترمز های واحدهای چندگانه الکتریکی سرعت بالا (EMU)، ساخته شده از فولاد آهنگری شده، در هنگام کار و NDT، از خود، ترک های گرمایی نشان دادند. سه نوع ترک برروی سطح اصطکاک وجود دارد؛ یعنی، ترک ریز، ترک شعاعی و ترک محیطی. ریخت های ماکرو سطح اصطکاک نشان می دهد که ترک ها در داخل و لبه های نقاط داغ، ظاهر می شوند. روش های رشد ترک شامل انتشار تکی ترک و اتصال چندین ترک به هم می باشند. یک تحلیل المان محدود (FEA) برای تعیین دما و توزیع تنش در دیسک ترمز و همچنین تخمین توزیع تنش در طی ترم گیری، انجام شد. نتایج شبیه سازی نشان دهنده تنش پسماند محیطی قابل توجه تر بر سطح اصطکاک بیرونی بعد ترمز اضطراری هستند. حداکثر تنش کششی محیطی پسماند بعد از ترمز فوری از 300 کیلومتر در ساعت، 200 مگاپاسکال است. علاوه بر آن، تنها تنش تراکمی محیطی برروی یک بخش وجود دارد که یک فاصله خاص از بیرون سطح اصطکاک است و این فاصله به شرایط ترمز گرفتن بستگی دارد. بنابراین، کاهش ضخامت سطح اصطکاک بخاطر ساییدگی، درنظر گرفته نمی شود. می توان نتیجه گرفت که هنگامی که ترک ها در کل جهت ضخامت تا فاصله مشخصی ادامه پیدا کند، ادامه دادن این مسیر را در این جهت متوقف می کند و عمدتاً در جهت شعاعی منتشر می شود. علاوه بر آن، براساس نتایج شبیه سازی، اقدامی برای جلوگیری و ممانعت از انتشار ترک ارائه شد.

A significant number of high-speed electric multiple units’ (EMU) brake discs, manufactured from forged steel, showed thermal cracks during work and NDT. There exist three kinds of cracks on the friction surface; namely, the crackle, radial crack and circumferential crack. Macro-morphologies of the friction surface indicate that the cracks appeared in the interior and edges of the hotspots. Crack growth methods include the single crack propagation and multiple crack connectivity. A finite element analysis (FEA) was performed to determine temperature and stress distribution in the brake disc as well as to estimate stress distribution during braking. Simulation results indicate more significant residual, circumferential tensile stress on the external friction surface after emergency braking. The maximum residual circumferential tensile stress is 200 MPa after 300 km/h emergency braking. In addition, there is only the circumferential compressive stress on a section which is a certain distance from the exterior of the friction surface, and the distance depends on braking conditions. Therefore, not taking into account thickness reduction of the friction surface due to wear, it can be concluded that when the cracks run along the thickness direction to the specified distance, they will cease to run along this direction and begin propagating mainly in the direction of the radius. In addition, based on the simulation results, a measure was presented to prevent and inhibit the crack propagation.