Tc16螺栓头下圆角滚压工艺参数与疲劳强度研究

通过滚压工艺试验、零件疲劳试验对比分析了不同的滚压工艺参数对TC16钛合金螺栓头下圆角疲劳寿命的影响。     

纯铜圆棒缺口试件拉压循环下的疲劳寿命分析*

对纯铜光滑试件和缺口试件的疲劳寿命规律差异进行探讨。通过光滑试件和缺口试件的循环疲劳试验和缺口试件的局部循环弹塑性应力应变响应分析,结合数值模拟与实验,比较了现有寿命预测方法对缺口试件寿命预测结果的差异。研究结果表明:传统的等应变幅等寿命的概念对于缺口试件的疲劳评估是不合理的;局部应力应变法用于大缺口试件的寿命预测结果可得到基本合理的结果;但对小缺口试件估测寿命结果不合理;应力梯度法对缺口试件寿命估测结果较局部应力应变法合理,因此可认为应力梯度是影响光滑和缺口试件疲劳寿命差异的重要因素。     

螺纹滚压强化疲劳断口的分析

利用（ＳＥＭ）观察了３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢经螺纹滚压的疲劳断口与未经螺纹滚压的疲劳断口，研究和分析螺纹滚压强化对３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢制造的零件螺纹部位疲劳寿命的影响，结果表明，该钢滚压后的疲劳极限提高了５８．６％，疲劳源减少，疲劳扩展区明显增大，疲劳条带间距变窄，初步探讨了滚压强化的机理。     

混凝土强度及疲劳寿命试验样本容量分析

根据样本容量理论，提出确定混凝土强度和疲劳寿命试验所需最少试件数量的方法。通过对29组486个试验数据进行算例分析，给出试件数量与试验置信水平、变异系数及相对误差的数量关系，表明在混凝土强度及疲劳寿命试验中科学合理地确定试件数量对降低误差的重要性，并由此提出对现有规范的修改建议。结果证明：相同条件下混凝土低周疲劳比高周疲劳试验所需试件数量要多。同时也为相关科学试验设计提供了简单实用的方法。     

激光切割对铝合金材料的力学性能影响分析

为了探索激光切割技术对铝合金材料力学性能和疲劳性能的影响,采用试验分析方法,用机械铣削和激光切割方法分别制备了两类试件,对其进行了拉伸试验、疲劳寿命试验以及切割表面质量评估。对比分析了两种加工方式对其力学性能和疲劳寿命的影响,分析结果表明:经过激光切割后铝合金材料的抗拉强度、延伸率均有所下降,但屈服强度稍有增加;激光切割后的疲劳寿命比机械铣削试件疲劳寿命短,但切缝若经过打磨处理,其寿命又高于不打磨的试件寿命;同时通过表面精度测量分析,激光加工铝合金虽然存在挂渣,但仍有较高的表面质量。     

淬火温度对Ti2AlNb基钛铝合金组织和热疲劳寿命的影响

研究了淬火温度对Ti-22Al-27Nb粉末烧结合金的组织和热疲劳寿命的影响，结果表明，在试验条件下，热疲劳寿命与O相的形态有关；1100℃热处理状态下的合金，O相最为细小，热疲劳寿命最长。     

预腐蚀后拉伸超载对LC4CS铝合金疲劳性能的影响

采用预腐蚀后进行单次拉伸超载疲劳试验的方法，研究了腐蚀与超载对LC4CS材料疲劳寿命的影响。结果表明，如果保持超载比不变，试件疲劳寿命将随预腐蚀年限增加而线性降低，且分散性逐年增大；在低超载比时，预腐蚀对疲劳寿命的亏损作用与超载对疲劳寿命的增益作用相互抵消；在超载比较大时，超载迟滞效应对疲劳寿命的增益作用明显。     

服役海底管道钢疲劳可靠性试验与海底管道寿命预测

针对波浪力下海底管道悬空段的疲劳寿命问题,从某服役X60钢海底管道悬空段上取样进行拉-拉成组多级疲劳试验,获得服役X60钢海底管道试件在不同应力水平下的疲劳寿命及其概率统计分布,利用参数假设检验法确定X60钢管道试件的疲劳寿命分布特征,由此外推出不同存活率下的疲劳对数寿命与等效循环应力之间的线性关系式.通过引入"疲劳极限复合修正系数"和"等价非对称循环度系数"对X60钢试件的P-S-N曲线进行修正,得出X60钢海底管道悬空段的疲劳寿命预测公式.结合试验结果分析表明:X60钢海底管道试件的疲劳寿命服从对数正态分布;疲劳对数寿命与等效循环应力之间近似为线性关系;海底管道疲劳寿命预测公式计算结果与试验数据吻合良好.     

应用ANSYS浅析复杂应力状态下20g材料试样热机械疲劳总寿命

本文利用已有的20g热机械疲劳总寿命试验数据,应用有限元分析软件模拟试验条件,对不同试件进行应力应变计算,找出危险部位,通过对危险部位的试验结果、计算数据进行分析,探讨能表征试件热机械疲劳总寿命的参量,并建立用该参量表征热机械疲劳总寿命的经验公式。     

沥青混合料内部结构和组成对疲劳性能的影响研究

 采用一个沥青混合料小梁试件大样本,在相同条件下进行了应变控制疲劳试验,利用IMAQ数字图像处理软件对疲劳试验后的小梁试件中部纯弯段的内部结构和组成进行了处理和分析,定义了沥青混合料内部结构和组成的指标,进一步利用SPSS软件分析建立了疲劳试验结果参数与内部结构和组成指标的关系模型。分析表明,沥青混合料的疲劳寿命与沥青混合料内部结构和组成指标密切相关,沥青混合料疲劳寿命内部结构和组成的差异直接造成了相同条件下沥青混合料疲劳寿命的巨大差异,揭示了沥青混合料内部结构和组成对沥青混合料疲劳性能的影响规律。     

冲击载荷作用下刷镀涂层的疲劳行为分析

通过对Ni P (非晶态 )、Ni Cu P(晶态 )涂层所做的冲击磨损实验 ,借助于扫描电子显微镜的形貌分析 ,较深入地探讨了电刷镀涂层在冲击状态下的行为 .分析结果表明 :涂层表层疲劳是其主要冲击特性之一 ,Ni P涂层主要是疲劳剥落 ,Ni Cu P涂层主要是疲劳点蚀     

喷丸对渗碳件接触疲劳及裂纹萌生扩展的影响

通过一系列试验表明,渗碳后喷丸可使接触疲劳强度提高,在低接触应力下接触疲劳寿命明显增加。对接触疲劳裂纹萌生。扩展至失效全过程所进行的连续追踪观测发现,裂纹萌生于渗碳过渡区;渗碳喷丸后比未喷丸的裂纹萌生寿命增加,扩展速率减小;由钢丸坑连接而成的浅小裂纹为非扩展裂纹;在喷丸影响区,裂纹扩展不同于未喷丸试件,即主裂纹平行于表面扩展;分叉裂纹发生再次分叉向下扩展,从而使裂纹扩展后期速率减小。     

轴承钢硬切削表面残余应力对滚动接触界面疲劳寿命的影响

为了预测轴承钢硬切削表面残余应力对滚动接触寿命的影响规律,基于高级非线性有限元分析软件MARC,建立了具有平面应变特征的二维滚动接触寿命预测模型,并在二维有限元模型的表面和次表面对应施加了轴承钢硬切削实验所测残余应力,模拟计算典型服役条件下的滚动接触应力;采用基于S N寿命理论的Miner法则,计算轴承钢滚动界面的疲劳接触寿命,分析了在不同摩擦系数、滚动接触频率和外加载荷工况下,硬切削残余压应力对疲劳寿命的影响.结果表明,硬切削残余压应力可使轴承钢的滚动接触疲劳寿命提高10％~30％.其中,载荷对滚动接触疲劳寿命影响最大,摩擦系数的影响最小.     

基于接触疲劳强度的滚动轴承寿命预测模型

本文运用机械可靠性理论,将滚动轴承处理为由内圈,外圈和滚动体串联而成的机械系统,并认为它们的接触疲劳寿命服从三参数威布尔分布.在此基础上导出了以接触疲劳强度为基础的滚动轴承疲劳寿命预测公式.同时证明了Lundberg-Palmgren方法的寿命公式为新模型的一个特殊形式.     

影响钢轨疲劳裂纹萌生寿命的主要因素分析

建立了钢轨3维弹塑性有限元计算模型,分析了接触斑内应力应变场特点.分析结果表明,在接触斑内钢轨处于三向压缩应力状态,有较大的静水压力;认为静水压力影响滚动接触疲劳裂纹萌生寿命.以临界平面法为基础,提出了考虑静水压力影响的滚动接触疲劳裂纹萌生寿命预测模型,分析了轮载和摩擦系数对疲劳裂纹萌生的影响.结合具体算例分析表明:随着静水压力增大,静水压力对滚动接触疲劳裂纹影响在增大;随着轮载和摩擦系数增加,滚动接触疲劳裂纹萌生寿命迅速减少.     

摩擦系数对支承辊次表层接触疲劳损伤的影响

以正交剪应力作为滚动接触次表层疲劳损伤评价的临界应力,分析了摩擦系数对滚动接触次表层正交剪应力幅及应力比的影响规律.根据疲劳损伤累积理论及非对称循环应力幅修正公式,建立了支承辊次表层接触疲劳应力与寿命计算模型,用于评价支承辊次表层接触疲劳损伤.实例分析了摩擦系数对支承辊次表层接触疲劳损伤的影响,结果表明:随着应力比及摩擦系数增大,支承辊的次表层接触疲劳损伤增大,因此,降低支承辊接触摩擦系数,可改善支承辊的疲劳损伤.     

预制表面缺陷对钢滚动接触疲劳性能的影响

10Cr4Ni4Mo4V是在Cr4Mo4V的基础上研制的航空发动机轴承材料。为研究表面损伤对这两种材料疲劳性能的影响,通过含预制表面缺陷和无表面缺陷的滚动接触疲劳实验,研究了表面洛氏缺陷及其边缘突起对这两种材料接触疲劳性能的影响。通过扫描电镜分析了含表面缺陷试样疲劳发展过程及失效形貌,用X射线应力测定仪测量了试样实验前后残余应力随表面至芯部距离的分布。结果表明,表面缺陷以及缺陷边缘的突起均使材料疲劳性能劣化,10Cr4Ni4Mo4V的接触疲劳性能优于Cr4Mo4V。     

塑料和复合材料滚动轴承的疲劳寿命比较

本文对塑料滚动轴承及复合材料滚动轴承的疲劳寿命实验结果用数理统计的方法进行处理，显示出复合材料滚动轴承比塑料滚动轴承的负载能力与疲劳寿命有较大的提高。     

缺口滚压后组织强化的分离与模拟

采用了薄板轨制工艺,将薄板在不同的轨制力下轧制,从而使残余应力趋于零,对获得不同压下量且仅有组织变化的试样,分离了残余应力和组织强化的作用,通过不同变形量和滚压试样硬度和晶粒度对比,可模拟滚压分层组织,为单独研究组织强化对疲劳性能的作用提供了条件．