微动损伤普遍发生在各工业领域,被称为现代工业的"癌症",属于摩擦学研究不足的领域。申请者创新了研究思路和方法,研制了多种模式(径向、扭动、转动和复合)微动试验装置,进行了系统的实验和理论研究,揭示了不同模式微动损伤机理,提出了表面防护方法和准则,发展了微动磨损理论,成果应用于铁路,效果显著;组建学术团队,研究进一步延伸到轮轨和弓网系统摩擦学。2005年获全国优秀博士论文,2006年获国家自然科学二等奖(排名第2)。近5年来,发表论文103篇,其中SCI收录33篇、EI收录41篇(未重复统计),论著被他人引用336次,其中SCI他引80次,1篇论文他引曾列《wear》期刊2007年度第3;2008年论文获中国科协期刊优秀学术论文一等奖;获国家发明专利4项;国际会议担任分会主席8次,作邀请报告5次。2005年获国家教学成果奖一等奖(排名第3),指导的博士获四川省优秀博士论文。
Tribology;Fretting wear and fatigue;Rolling contact fatigue and wear;Wheel/rail system;High speed railway
随着列车速度的不断提高,高速度带来了一系列未知的科学问题,轮轨系统的摩擦学问题日益突出和重要。开展高速轮轨系统的关键摩擦学问题研究,对进一步深化和完善微动摩擦学和轮轨摩擦学理论体系,保障高速列车运行安全性和提高可靠性具有重要科学意义,对发展适合我国高速铁路的关键技术,提高高速铁路运行品质和降低损耗也有重要的价值。本项目开展了三个方面的研究首先,针对高速轮轨系统的的轮轴、轨道系统和阻尼结构等的复杂微动损伤,开展了复杂运动模式的微动磨损和微动疲劳研究,研制了多种复杂工况下的微动磨损与微动疲劳试验装置,构建了完整的微动摩擦学理论体系,扩展了微动摩擦学的研究范围。主要研究包括(1)扭转复合微动磨损研究;(2)轮轴损伤表面防护方法研究;(3)弯曲微动疲劳研究;(4)旋转弯曲微动疲劳研究;(5)螺栓结构的松动机理研究。其次,针对高速铁路轮轨滚动接触损伤特性,结合轨道交通国家实验室建设,研制了高速轮轨摩擦磨损试验机和高速轮轨滚动接触疲劳试验机,并开展了系统深入的研究,包括(1)我国高速铁路磨耗规律研究;(2)轮轨黏着特性与增黏机理研究;(3)轮轨材料匹配和损伤机理研究;(4)轮轨材料表面强化技术的研究。另外,开展了轮轨间摩擦耦合自激振动机理研究和聚合物阻尼材料减振降噪技术研究。通过本项目研究,项目承担人2013年入选中青年科技创新领军人才,2014年入选“长江学者奖励计划”特聘教授,获教育部自然科学一等奖1项(2012年,排名第6)和茅以升铁道科学技术奖(2011年);2011年带领团队入选“高速轮轨系统理论及技术” 教育部创新研究团队;4年中申请发明专利15项,已授权6项;发表论文103篇,其中SCI收录45篇,EI收录42篇。