近日，中國原子能科學(xué)研究院、中南大學(xué)與中國鋼研科技集團有限公司依托中國先進研究堆（CARR）工程科學(xué)應(yīng)力譜儀，在國內(nèi)首次采用中子無損探測手段，成功獲得了總重逾400公斤、直徑近1米的高鐵列車全尺寸鋼鐵車輪的三維深部殘余應(yīng)力場的準(zhǔn)確分布，探測厚度達41.8毫米，實現(xiàn)我國大型構(gòu)件深部殘余應(yīng)力場中子無損精確測量“零”的突破。這標(biāo)志著我國中子殘余應(yīng)力表征技術(shù)達到國際先進水平，能夠滿足工程應(yīng)力測量的重大需求。

高鐵列車車輪在高速運行時將承受極大的外載荷，對車輪全壽命周期、深部殘余應(yīng)力場進行準(zhǔn)確評估，對于保障高鐵安全、可靠運行至關(guān)重要。本次探測研究成果將為提高高鐵車輪的服役性能、新型號產(chǎn)品研發(fā)提供重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從而助推國產(chǎn)車輪自主化研發(fā)進程及其應(yīng)用推廣。

據(jù)悉，應(yīng)用于本次測量的中國先進研究堆（CARR）工程科學(xué)應(yīng)力譜儀由我校鐘掘院士率中南大學(xué)和中國原子能科學(xué)研究院團隊共同研制成功，曾在2021年以成績“優(yōu)”通過國家自然科學(xué)基金委驗收。中南大學(xué)團隊完成了該譜儀大承載樣品臺架與精確定位系統(tǒng)、工程服役環(huán)境系統(tǒng)、中子-機電裝備集成協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、中子衍射應(yīng)力分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、譜儀控制軟件平臺和應(yīng)力分析計算軟件平臺的研制，這是其首次針對大尺寸、高重量真實部件完成的實戰(zhàn)測量。