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金属材料疲劳裂纹扩展机制及模型的研究进展
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作者 吴圣川 李存海 +1 位作者 张文 康国政 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期489-538,共50页
裂纹的萌生、扩展和断裂行为及其与材料本身和外部因素的关联一直是工程与科学领域的重要研究课题.论文总结了影响金属材料疲劳裂纹扩展的多种因素,综述了高周疲劳裂纹扩展的唯象模型和理论模型,以及低周和超高周疲劳裂纹扩展模型的最... 裂纹的萌生、扩展和断裂行为及其与材料本身和外部因素的关联一直是工程与科学领域的重要研究课题.论文总结了影响金属材料疲劳裂纹扩展的多种因素,综述了高周疲劳裂纹扩展的唯象模型和理论模型,以及低周和超高周疲劳裂纹扩展模型的最新进展(包括基于能量的和考虑概率的).综合前述模型优缺点,提出了一种基于单轴拉伸性能的新型疲劳裂纹扩展模型(iLAPS).分析表明,新模型iLAPS与多种常用材料的疲劳裂纹扩展试验数据吻合较好,并且能够准确地给出不同应力比下的裂纹扩展速率曲线.最后,对先进材料抗疲劳开裂性能的高通量表征及运维技术进行了展望. 展开更多
关键词 裂纹闭合 疲劳 疲劳 疲劳 单轴拉伸 通量表征
TA2,Q345及其爆炸复合板高周疲劳性能研究 预览
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作者 孙倩 张霞 +3 位作者 张罡 崔小玉 范蕙萍 田娇 《压力容器》 北大核心 2019年第7期9-17,共9页
室温下,对覆板TA2、基板Q345、爆炸复合板TA2/Q345的光滑试样进行静态拉伸和高周疲劳试验;线性拟合出最大应力幅σmax和疲劳寿命N的关系曲线,并对其疲劳断口进行扫描分析。结果表明,复合板TA2/Q345的抗拉强度优于基板和覆板,疲劳强度介... 室温下,对覆板TA2、基板Q345、爆炸复合板TA2/Q345的光滑试样进行静态拉伸和高周疲劳试验;线性拟合出最大应力幅σmax和疲劳寿命N的关系曲线,并对其疲劳断口进行扫描分析。结果表明,复合板TA2/Q345的抗拉强度优于基板和覆板,疲劳强度介于基板与覆板之间,σ-1p=0. 31σb,复合板的疲劳比较小,抵抗疲劳作用的能力较差。复合板TA2/Q345疲劳断口呈现多源性,裂纹萌生于基板Q345表面,终断于覆板TA2;多源裂纹扩展交汇时形成台阶,基板Q345向覆板TA2扩展时出现了"爬坡"现象,且覆板TA2侧出现了"剥离撕裂"。由于覆板和基板弹性模量、晶体结构、金相组织的差异,造成复合板结合界面开裂。 展开更多
关键词 疲劳 疲劳断口 疲劳 多源裂纹
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ECAP+旋锻变形制备超细晶纯锆的高周疲劳行为
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作者 杨西荣 柳峰 +3 位作者 罗雷 冯广海 刘晓燕 赵西成 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2609-2615,共7页
室温采用等通道变形和旋锻复合工艺制备超细晶工业纯锆。对比研究了超细晶和粗晶工业纯锆拉伸和疲劳性能,并运用SEM对疲劳断口形貌进行观察和分析。结果表明:超细晶工业纯锆的室温抗拉强度明显大于粗晶工业纯锆,延伸率有一定程度地降低... 室温采用等通道变形和旋锻复合工艺制备超细晶工业纯锆。对比研究了超细晶和粗晶工业纯锆拉伸和疲劳性能,并运用SEM对疲劳断口形貌进行观察和分析。结果表明:超细晶工业纯锆的室温抗拉强度明显大于粗晶工业纯锆,延伸率有一定程度地降低。超细晶工业纯锆疲劳性能优于粗晶工业纯锆,其应力幅(σa)与疲劳寿命(Nf)满足σa=750Nf-0.06,疲劳极限σ-1为285 MPa,较粗晶工业纯锆提高了70%。断口分析显示,疲劳裂纹萌生于超细晶工业纯锆的表面,疲劳裂纹扩展区辉纹间距较粗晶工业纯锆细小,疲劳裂纹扩展更为缓慢。 展开更多
关键词 超细晶纯锆 疲劳 疲劳寿命 疲劳断裂
基于应力不变量的多轴疲劳寿命预测方法 预览 被引量:1
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作者 李雪夫 宋宇 《装备制造技术》 2019年第4期175-178,共4页
提出了一种基于应力不变量的处理多轴高周复杂载荷的疲劳寿命预测方法。该方法将剪应力等效幅值的求解与损伤估算相联系,通过考虑载荷偏量路径沿求解剪应力等效幅值时的参考坐标系各轴投影的分量来估算疲劳损伤。考虑平均应力的影响,利... 提出了一种基于应力不变量的处理多轴高周复杂载荷的疲劳寿命预测方法。该方法将剪应力等效幅值的求解与损伤估算相联系,通过考虑载荷偏量路径沿求解剪应力等效幅值时的参考坐标系各轴投影的分量来估算疲劳损伤。考虑平均应力的影响,利用多轴循环计数法和修正S-N曲线方法来预测疲劳失效循环次数。经过疲劳试验数据验证,预测结果与试验结果吻合较好。 展开更多
关键词 应力不变量 疲劳 多轴疲劳 寿命预测
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发动机缸盖热机械疲劳及寿命预测研究 预览 被引量:1
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作者 龚伟国 王艳军 陈明 《上海汽车》 2019年第5期25-31,共7页
缸盖作为发动机的关键组成部件,使用工况较复杂,容易发生热机械疲劳(TMF)失效,其疲劳强度特性的优劣直接影响发动机的寿命。文章针对发动机开发过程中缸盖开裂的工程问题,建立了缸盖高周疲劳(HCF)和低周疲劳(LCF)计算模型,综合分析缸盖... 缸盖作为发动机的关键组成部件,使用工况较复杂,容易发生热机械疲劳(TMF)失效,其疲劳强度特性的优劣直接影响发动机的寿命。文章针对发动机开发过程中缸盖开裂的工程问题,建立了缸盖高周疲劳(HCF)和低周疲劳(LCF)计算模型,综合分析缸盖开裂的原因。根据发动机热冲击试验规范计算了缸盖的瞬态温度场,以反映实际试验中金属温度场情况;进行了缸盖TMF材料属性测试,得到了等温低周疲劳数据;同时在TMF计算模型中考虑了蠕变、氧化、硬化和软化等因素。计算结果表明,该缸盖局部存在寿命较低的情况,位置与试验中缸盖开裂位置吻合;经过局部结构优化,寿命达到设计要求,并通过了试验验证,解决了该缸盖的开裂问题,为后续开发提供了技术保障。 展开更多
关键词 缸盖 瞬态分析 塑性应变 疲劳 疲劳
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基于同步辐射X射线成像的选区激光熔化Ti-6Al-4V合金缺陷致疲劳行为
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作者 吴正凯 吴圣川 +4 位作者 张杰 宋哲 胡雅楠 康国政 张海鸥 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期811-820,共10页
基于自主研制的原位疲劳试验机和高分辨同步辐射X射线三维成像技术,采用Feret直径和极值统计方法定量表征选区激光熔化Ti-6Al-4V合金的缺陷特征尺寸、数量、位置及形貌,原位观测疲劳裂纹的萌生与扩展行为,通过辨识疲劳断口源区的缺陷特... 基于自主研制的原位疲劳试验机和高分辨同步辐射X射线三维成像技术,采用Feret直径和极值统计方法定量表征选区激光熔化Ti-6Al-4V合金的缺陷特征尺寸、数量、位置及形貌,原位观测疲劳裂纹的萌生与扩展行为,通过辨识疲劳断口源区的缺陷特征,开展缺陷诱导的疲劳损伤评价研究,从而建立缺陷特征与疲劳寿命之间的关系。分析表明,缺陷主要为未熔合和气孔,等效直径小于50μm的频率为90%,球度分布于0.4~0.65之间;在不考虑表面粗糙度的情况下,疲劳裂纹优先在试样表面或近表面缺陷处萌生,呈现出典型的半椭圆形貌;同时缺陷特征尺寸越大,疲劳寿命越低。研究结果为增材高性能部件的疲劳性能及寿命评估提供了重要的理论参考。 展开更多
关键词 增材制造 疲劳寿命评价 缺陷演化表征 同步辐射三维成像 疲劳
TC11钛合金室温高周疲劳断口及微观组织 预览 被引量:2
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作者 范梅香 熊毅 +2 位作者 陈艳娜 查小琴 陈沛 《河南科技大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第1期6-11,106,107共8页
以片层组织TC11钛合金为研究对象,借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对室温高周疲劳断口及断口附近的微观组织形貌进行了观察分析。研究结果表明:不同载荷下TC11钛合金疲劳断口均由疲劳源区、裂纹扩展区和瞬断区... 以片层组织TC11钛合金为研究对象,借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对室温高周疲劳断口及断口附近的微观组织形貌进行了观察分析。研究结果表明:不同载荷下TC11钛合金疲劳断口均由疲劳源区、裂纹扩展区和瞬断区3部分组成,且裂纹扩展区存在着大量与疲劳裂纹扩展方向相垂直的二次裂纹。随着载荷的增大,二次裂纹数量逐渐增多的同时,其宽度明显增加,疲劳辉纹的宽度也随之增大,从0.6μm(475MPa)增加到1.0μm(525MPa)。在交变载荷的作用下,钛合金内部萌生出大量的位错亚结构,且位错多堆积在α/β相界处,造成应力集中,导致界面开裂形成裂纹源,从而降低疲劳寿命。 展开更多
关键词 片层组织 TC11钛合金 疲劳 二次裂纹 疲劳辉纹
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异步风力发电机转轴高周疲劳计算和校核 预览
8
作者 张冬妮 龙英睿 张吉健 《工业技术创新》 2019年第2期9-14,共6页
以某异步风力发电机为研究对象,对其疲劳强度进行校核,提出耐疲劳性能的通用检验方法。根据转轴基本参数,一是采用常规方法和有限元方法对轴伸强度进行常规计算和校核;二是根据转轴的应用特点,对四个轴伸危险区域的高周疲劳进行考察。... 以某异步风力发电机为研究对象,对其疲劳强度进行校核,提出耐疲劳性能的通用检验方法。根据转轴基本参数,一是采用常规方法和有限元方法对轴伸强度进行常规计算和校核;二是根据转轴的应用特点,对四个轴伸危险区域的高周疲劳进行考察。研究发现:转轴轴伸强度在额定和瞬态最大扭矩作用下的应力均小于许用应力;轴伸危险位置的高周疲劳安全因子分别为2.8、4.1、3.7和4.1,均远远超过其允许的最小值1.2。计算结果表明,该异步风力发电机的耐疲劳性能满足设计要求。 展开更多
关键词 异步风力发电机 有限元 许用应力 转轴疲劳 轴伸强度 疲劳
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连铸与模铸高铁车轴钢的高周疲劳破坏行为
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作者 崔友久 惠卫军 +3 位作者 张永健 赵晓丽 张锦文 高建兵 《中国冶金》 CAS 北大核心 2019年第12期31-39,共9页
连铸车轴钢能否达到模铸车轴钢的性能水平是其能否应用的一个关键。对此,采用旋转弯曲疲劳试验及疲劳裂纹扩展速率试验对比研究了连铸与模铸工艺生产的高铁车轴钢的高周疲劳破坏行为。结果表明,工业试制的连铸车轴钢的强度和疲劳极限均... 连铸车轴钢能否达到模铸车轴钢的性能水平是其能否应用的一个关键。对此,采用旋转弯曲疲劳试验及疲劳裂纹扩展速率试验对比研究了连铸与模铸工艺生产的高铁车轴钢的高周疲劳破坏行为。结果表明,工业试制的连铸车轴钢的强度和疲劳极限均低于模铸车轴钢,且前者的疲劳裂纹扩展速率略高于后者。疲劳断口分析表明,疲劳断裂大部分起源于试样表面基体。微观组织分析表明,尽管两者的微观组织均为高温回火马氏体,但连铸车轴钢中原奥氏体晶粒尺寸及碳化物均略大于模铸车轴钢。金相评级法及夹杂物极值统计法的结果均表明,连铸车轴钢中的夹杂物尺寸明显大于模铸车轴钢。因此,为了以连铸工艺取代模铸工艺,还需要进一步优化连铸车轴钢的成分、冶金生产和热处理等工艺,以获得优良的冶金质量和组织性能。 展开更多
关键词 车轴钢 疲劳 连铸 模铸 疲劳裂纹扩展速率
SiCp/6092Al复合材料搅拌摩擦焊接头的疲劳行为研究
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作者 王晨 王贝贝 +5 位作者 薛鹏 王东 倪丁瑞 陈礼清 肖伯律 马宗义 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期149-159,共11页
为获得高质量、疲劳性能优异的SiCp/6092Al复合材料搅拌摩擦焊接头,对3 mm厚的T6态SiCp/6092Al复合材料轧制板材分别在50 mm/min的低焊速和800 mm/min的高焊速下进行搅拌摩擦焊接,转速恒为1000 r/min,研究焊速对接头的组织演变及拉伸性... 为获得高质量、疲劳性能优异的SiCp/6092Al复合材料搅拌摩擦焊接头,对3 mm厚的T6态SiCp/6092Al复合材料轧制板材分别在50 mm/min的低焊速和800 mm/min的高焊速下进行搅拌摩擦焊接,转速恒为1000 r/min,研究焊速对接头的组织演变及拉伸性能、高周疲劳性能的影响。结果表明,高焊速接头表面"鱼鳞纹"较明显,且横截面方向的焊核区形貌与低焊速接头具有一定差异。焊速增加显著提高了FSW接头的硬度和拉伸强度,而对于未打磨表面的接头却未能提高接头的疲劳极限,低焊速下接头的高周疲劳极限为150 MPa,高焊速下接头的高周疲劳极限降为140 MPa。不同循环应力加载下,试样表现出不同的断裂方式。高应力下,低焊速接头由表面"鱼鳞纹"凹痕引起疲劳断裂,而高焊速接头是由焊核区底部的涡旋区流动不充分引起断裂。在低应力下,未打磨试样均由接头表面"鱼鳞纹"凹痕引起疲劳断裂,三维表面形貌显示高焊速接头表面粗糙度较大是造成疲劳极限较低的原因。与未打磨试样相比,经过打磨抛光后的接头光滑表面试样的疲劳极限提高了40~65 MPa,且高焊速下的光滑试样表现出更高的疲劳极限(205 MPa),光滑表面接头在疲劳测试时均在最低硬度区及其附近区域发生断裂。 展开更多
关键词 铝基复合材料 搅拌摩擦焊接 焊速 疲劳
高超声速脉动压力计算分析
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作者 蔡晓蕊 金海波 《江苏航空》 2019年第3期31-33,共3页
高超声速飞行器在大气层内飞行时需要承受极端复杂的热,静态和声学载荷,这些严重的载荷会对飞机结构产生破坏。特别是声载荷,对于高超声速飞机,高强度的声载荷会引起飞机结构的非线性共振响应,导致结构的高周疲劳失效,并且会对飞机的内... 高超声速飞行器在大气层内飞行时需要承受极端复杂的热,静态和声学载荷,这些严重的载荷会对飞机结构产生破坏。特别是声载荷,对于高超声速飞机,高强度的声载荷会引起飞机结构的非线性共振响应,导致结构的高周疲劳失效,并且会对飞机的内部设施造成影响[1-2]。 展开更多
关键词 非线性共振 脉动压力 疲劳 内部设施 超声速 声载荷 计算分析 强度
一种考虑残余应力的机体强度计算方法 预览
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作者 柯俊峰 王艳军 陈明 《内燃机与配件》 2019年第11期14-15,共2页
在某款车用汽油发动机开发过程中,CAE早期介入设计,建立完整的发动机整机分析模型,在考虑机体缸套装配过程中产生的残余应力的前提下,计算发动机工作过程中的应力分布,并最终利用疲劳分析软件计算安全系数,综合评估机体的耐久性能。通... 在某款车用汽油发动机开发过程中,CAE早期介入设计,建立完整的发动机整机分析模型,在考虑机体缸套装配过程中产生的残余应力的前提下,计算发动机工作过程中的应力分布,并最终利用疲劳分析软件计算安全系数,综合评估机体的耐久性能。通过计算找到机体设计薄弱区域,然后有针对性的进行优化设计,使最终设计达标,为实际项目节约了开发时间和试验经费。 展开更多
关键词 机体 残余应力 疲劳 优化
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发动机风扇静子叶片裂纹失效分析 预览
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作者 李洋 邱丰 佟文伟 《失效分析与预防》 2019年第6期401-405,共5页
针对发动机风扇静子叶片出现裂纹故障进行失效分析。通过对故障叶片进行外观检查、断口分析、表面形貌检查、截面金相检查、材质分析及断口区域成分分析,并对叶片上缘板排气边转接区域的应力分布进行计算,确定了叶片裂纹性质和产生原因... 针对发动机风扇静子叶片出现裂纹故障进行失效分析。通过对故障叶片进行外观检查、断口分析、表面形貌检查、截面金相检查、材质分析及断口区域成分分析,并对叶片上缘板排气边转接区域的应力分布进行计算,确定了叶片裂纹性质和产生原因。结果表明:故障风扇静子叶片上缘板转接区域裂纹为高周疲劳性质,导致叶片过早出现疲劳裂纹的主要原因是机匣与上缘板焊接的热影响区进入叶片上缘板排气边转接处的应力集中区;同时叶片工作时受到的振动载荷也加速了疲劳裂纹的产生。并由此提出增加叶片上缘板排气边转接区和焊缝距离的改进建议。 展开更多
关键词 风扇静子叶片 钛合金 疲劳 焊接热影响区 航空发动机
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10.9级高强螺栓头部断裂原因分析 预览
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作者 黄嘉乐 钱锟 韩波 《理化检验:物理分册》 CAS 2019年第10期718-721,729共5页
通过宏观检验、化学成分分析、力学性能试验、金相检验及能谱分析等方法对10.9级高强螺栓断裂原因进行了分析。结果表明:在螺栓镦头成型工序中,头部R角部位产生折叠微裂纹,形成了早期裂纹源;在服役过程中,螺栓长期受交变工作应力作用,... 通过宏观检验、化学成分分析、力学性能试验、金相检验及能谱分析等方法对10.9级高强螺栓断裂原因进行了分析。结果表明:在螺栓镦头成型工序中,头部R角部位产生折叠微裂纹,形成了早期裂纹源;在服役过程中,螺栓长期受交变工作应力作用,使得微裂纹进一步扩展,最终导致高周疲劳断裂。最后提出了相应的预防措施。 展开更多
关键词 10.9级螺栓 疲劳 断裂 折叠微裂纹 氧化皮
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汽轮机转子T型叶根-轮槽系统力学分析 预览
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作者 王鹏 蔡晖 +1 位作者 王志强 贾若飞 《热力发电》 CAS 北大核心 2019年第2期114-119,共6页
本文采用有限元分析法建立了汽轮机转子T型叶根-轮缘系统的整体模型,计算出汽轮机转子T型叶根及叶根槽的静应力及共振状态下动应力,并基于Goodman曲线方法对汽轮机转子叶根及叶根槽进行高周疲劳安全系数分析。分析计算结果表明,叶根上... 本文采用有限元分析法建立了汽轮机转子T型叶根-轮缘系统的整体模型,计算出汽轮机转子T型叶根及叶根槽的静应力及共振状态下动应力,并基于Goodman曲线方法对汽轮机转子叶根及叶根槽进行高周疲劳安全系数分析。分析计算结果表明,叶根上倒角及外包小角、叶根槽端壁上倒角处以及两侧外包倒角处是较易发生疲劳裂纹的部位,与实际中已发生疲劳失效的叶根槽位置相符。该结果可为T型叶根及叶根槽高周疲劳安全性能设计及检查监测提供参考。 展开更多
关键词 汽轮机 转子 T 型叶根 叶根槽 疲劳 应力分析
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航空发动机离心通风器断裂故障分析与排除 预览
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作者 赵宏达 《航空发动机》 北大核心 2019年第3期65-69,共5页
针对某型离心通风器断裂故障,进行结构分析、断口金相检查,并对离心通风器的强度、固有频率、共振转速进行计算和动应力试验。结果表明:该离心通风器断裂故障属高周疲劳破坏;离心通风器与齿轮轴定位结构不合理,使离心通风器齿轮轴在工... 针对某型离心通风器断裂故障,进行结构分析、断口金相检查,并对离心通风器的强度、固有频率、共振转速进行计算和动应力试验。结果表明:该离心通风器断裂故障属高周疲劳破坏;离心通风器与齿轮轴定位结构不合理,使离心通风器齿轮轴在工作转速范围内发生共振,是造成离心通风器断裂的主要原因。根据故障原因制定了排故措施,并进行了动态特性分析与试验验证,取得良好效果。 展开更多
关键词 离心通风器 固有频率 疲劳 齿轮轴 共振 故障分析 航空发动机
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某航空发动机卡箍断裂故障分析 预览
17
作者 刘中华 贾铎 刘鑫 《航空发动机》 北大核心 2019年第3期77-81,共5页
针对某航空发动机在试车过程中风扇机匣安装边上用于固定管路的多处卡箍发生的断裂故障,通过对卡箍故障件进行断口分析和设计复查等,确定了卡箍断裂发生的原因:在设计状态下,卡箍上、下瓣之间装配夹角较大,在螺栓拧紧过程中,造成卡箍结... 针对某航空发动机在试车过程中风扇机匣安装边上用于固定管路的多处卡箍发生的断裂故障,通过对卡箍故障件进行断口分析和设计复查等,确定了卡箍断裂发生的原因:在设计状态下,卡箍上、下瓣之间装配夹角较大,在螺栓拧紧过程中,造成卡箍结构故障位置产生较大的初始局部应力,在较大的振动环境下导致综合应力增大,由于故障位置结构强度储备不足,从而发生高周疲劳断裂。通过对卡箍结构采取加装 2 mm 厚钢垫、降低静应力等改进措施优化设计,降低了其静应力,提高了其强度储备,有效避免此类故障再次发生。 展开更多
关键词 卡箍 断裂 疲劳 故障分析 结构强度 振动 风扇机匣 航空发动机
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核电用GH4169合金棒材315℃高周疲劳性能
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作者 李红宇 薛晶晶 +2 位作者 刘倚天 邢建 韩吉庆 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期82-87,共6页
采用轴向力控制方法测试了核电堆芯用GH4169合金棒材在315℃下的高周疲劳性能。采用两种数据据统计分析方法得出GH4169棒材315℃下高周疲劳强度平均值相近,为662 MPa,由此得出了不同存活率下合金的条件疲劳极限。试验测定315℃下棒材的... 采用轴向力控制方法测试了核电堆芯用GH4169合金棒材在315℃下的高周疲劳性能。采用两种数据据统计分析方法得出GH4169棒材315℃下高周疲劳强度平均值相近,为662 MPa,由此得出了不同存活率下合金的条件疲劳极限。试验测定315℃下棒材的S-N曲线符合lgN=9.457-0.003S方程。660 MPa和900 MPa应力幅下疲劳断口形貌SEM观察表明:660 MPa下,棒材疲劳裂纹萌生于试样表面的缺陷,900 MPa下裂纹萌生于棒材近表面夹杂处。沿着裂纹扩展方向,裂纹扩展区分布有典型的外凸疲劳条纹,660 MPa下GH4169合金棒材的疲劳断裂特征是延性断裂,而900 MPa下是韧窝和准解理的混合断裂。 展开更多
关键词 GH4169合金 疲劳 S-N曲线 断口形貌
控轧控冷中碳非调质钢的高周疲劳性能
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作者 王占花 惠卫军 +2 位作者 张永健 郝彦英 戴观文 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期69-75,共7页
采用中碳非调质钢制造的轴类等零件常承受交变载荷,因而对钢材疲劳性能具有高的要求。为了评估控轧控冷工艺生产的非调质钢棒材的疲劳性能,利用旋转弯曲疲劳试验机研究了一种常用的钒微合金化中碳非调质钢38MnVS及对比钢38MnS的高周疲... 采用中碳非调质钢制造的轴类等零件常承受交变载荷,因而对钢材疲劳性能具有高的要求。为了评估控轧控冷工艺生产的非调质钢棒材的疲劳性能,利用旋转弯曲疲劳试验机研究了一种常用的钒微合金化中碳非调质钢38MnVS及对比钢38MnS的高周疲劳性能。结果表明,与38MnS钢相比,38MnVS钢中铁素体体积分数增加,组织明显细化;相分析表明约有54%的钒处于M(C,N)相中,且尺寸小于10 nm的M(C,N)粒子质量分数为32%,这些细小粒子的析出强化增量约为116 MPa。38MnVS钢的疲劳极限较38MnS钢提高了62 MPa,提高幅度约为18%;疲劳极限比从38MnS钢的0.43提高到38MnVS钢的0.48。M(C,N)相的析出强化及组织细化是38MnVS钢较38MnS钢具有优异疲劳性能的主要原因,但其疲劳性能仍低于锻态非调质钢。根据试验结果及文献数据,给出了预测铁素体+珠光体型非调质钢疲劳极限的简便方法。 展开更多
关键词 非调质钢 控轧控冷 疲劳 微观组织
高速列车车轴材料的低温高周疲劳性能
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作者 吴毅 尹鸿祥 +2 位作者 孟扬 李天宇 赵子华 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期54-61,共8页
现行高铁车轴的设计标准是基于高周疲劳'安全寿命'设计方法,但并未考虑低温服役环境下车轴材料的高周疲劳行为。本文采用低温旋转弯曲疲劳试验机,测试了进口EA4T车轴钢的室温和低温高周疲劳性能以及国产DZ2车轴钢的低温高周疲... 现行高铁车轴的设计标准是基于高周疲劳'安全寿命'设计方法,但并未考虑低温服役环境下车轴材料的高周疲劳行为。本文采用低温旋转弯曲疲劳试验机,测试了进口EA4T车轴钢的室温和低温高周疲劳性能以及国产DZ2车轴钢的低温高周疲劳性能,绘制了其疲劳S-N曲线和P-S-N曲线。结果表明:EA4T车轴钢低温高周疲劳性能优于室温高周疲劳性能,DZ2车轴钢与进口EA4T车轴钢的低温高周疲劳性能相近;疲劳裂纹均起源于表面,裂纹穿晶扩展。 展开更多
关键词 铁车轴 EA4T车轴钢 DZ2车轴钢 疲劳 低温
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