Cessna172R飞机刹车作动筒活塞杆疲劳损伤的分析及维护

该文分析了Cessna172R飞机刹车作动筒活塞杆在操作中的受力情况，断裂原因，结合实例说明了疲劳损伤的特性以及对航空器安全的影响，并对活塞杆的疲劳损伤提供预防参考措施，对其今后的维护工作提出参考方法。     

先进材料断裂与损伤国际学术会议概况

材料微观损伤机理与宏观断裂的本质联系的研究已成为21世纪材料科学和力学研究与发展的重要内容。研究和掌握先进材料的疲劳、损伤和断裂破坏特性和规律，发展能有效预测材料的破坏和器件的失效、评估器件结构的可靠性以及服役工作寿命的方法，是防止出现突然性结构失效事故而引发重大经济损失和人员伤亡的重要途径。对先进材料的断裂、     

材料的力学行为

“力学行为”一词指的是材料对外部载荷的响应。包括决定材料性能的力学测试，对于塑性的有限元分析，改变力学性能的方法以及几种失效模式。材料对外部载荷的响应主要是变形与断裂。变形可能是弹性变形、滞弹性变形或者蠕变。断裂可能是瞬间断裂或者是疲劳断裂。疲劳与断裂对于缺陷、温度和加载速率都很敏感。     

40CrMnMo活塞杆的断裂

借助于光学显微镜和扫描电镜对40CrMnMo活塞杆的组织、裂纹形态、断口的形貌以及活塞杆横截面的硬度进行研究，分析该活塞杆的断裂原因。结果表明，断裂的原因是材质不合格，存在成分偏析，热处理工艺不符合规定以及硫元素含量偏高。这就使得首先在偏析的边缘产生开裂，并且在轴向应力的影响下，裂纹沿着垂直于轴线的方向扩展，直到断裂。     

海洋石油工程中的疲劳问题

分析了海洋环境条件下疲劳寿命的随机性与模糊性因素。给出了模糊随机海浪谱及其载荷谱的制作方法，提出了模糊疲劳损伤评价及模糊疲劳可靠性的分析方法，研究了疲劳寿命的估算模式与模型，形成了应用模糊概率断裂与损伤力学解决海洋石油工程中疲劳问题的较系统的理论。此外，还探讨了就腐蚀疲劳，随机冰载荷作用下的低温疲劳等特殊问题，以及减缓与抑制金属疲劳等问题。     

缺口对GH33A合金在复杂应力条件下力学行为的影响——高温合金力学冶金(11)

本文研究了缺口对GH33A合金在高温低周疲劳及劳疲/蠕变交互作用下的力学行为。结果表明:缺口使GH33A合金低周疲劳寿命缩短,其缩短的程度随缺口尖锐程度的增加而加剧。低周疲劳高应力时,保载时间的作用引入了蠕变分量,促使低周疲劳寿命Nf降低。在低周疲劳固定最大应力,改变最小应力而造成蠕变/疲劳交互作用情况下,其断裂寿命在一定条件下具有最大值,断裂机制可由纯疲劳断裂逐步转化为纯蠕变断裂,其程度主要决定于蠕变应力(或疲劳应力)分量所占比例的大小。     

EBJ—160型掘进机装运部结构改进研究

针对EBJ－160型掘进机铲板在工作过程中发生的断裂事故，从理论上对铲板进行力学分析和研究，并提出了改进方案。     

顶板事故的力学机理

本文以煤矿生产实践中发生的顶板事故为依据,建立了完整顶板和断裂顶板的力学模型,从理论上说明了支架与顶板之间的力学关系,分析了几种顶板事故产生的力学原因。     

改变结构，确保压缩机的长周期运行

对活塞杆的断裂原因进行分析，提出并采取了改进措施。     

某轮主机曲轴的断裂失效分析

从断口学和材料组织与性能相关的角度对某轮主机墨铸铁曲轴的断裂事故进行了分析，通过分析断口形貌特征推断出曲轴的断裂过程，根据组织结构和化学成分的观测结果，指出曲轴的含碳量严重不足引起的墨球形态畸变，球径粗大和缩松等组织缺陷是导致其过早疲劳断裂的内在原因。     

金属疲劳断裂过程中的尖点突变模型

基于疲劳断裂过程中存在着突变现象的观点，对系统（由疲劳试样和疲劳试验机所组成）在疲劳断裂过程中的变化情况作了深入研究，建立了疲劳断裂过程中尖点突变的模型，并通过理论分析获得了疲劳断裂过程中突变发生的条件．     

压缩机叶轮断裂分析

对103-JHP压缩机叶轮断裂事故进行了宏观断口,裂纹分布,微观断口及组织性能的研究,并用故障树方法进行了断裂过程和断裂原因的分析。结果表明:由于过大的轴向应力使一级叶轮轮盖偏磨,产生附加疲劳载荷,使轮盖先掉,轮盘断裂,引起事故发生。故障树分析把断裂过程和断裂原因结合起来,对失效分析有一定的参考价值。     

一种纤维增强复合材料的力学化学疲劳模型

在充分考虑疲劳过程中聚合物基复合材料内部所发生的化学变化的基础上，引入周期力学活化能与剩余强度系数的概念。提出了一种新的纤维增强复合材料的力学－化学疲劳模型，从力学化学效应的角度可以较好地解释间歇疲劳寿命大于连续疲劳寿命，含氢键介质可以延长材料的疲劳寿命等现象，而且采用这种力学－化学疲劳模型对复合材料疲劳过程的剩余强度进行了预测，其结果与试验值吻合得很好。     

往复式压缩机中活塞杆与活塞连接处结构分析

本文通过实际案例,说明活塞杆与活塞的连接处由于预紧力过大,会导致活塞杆与活塞连接的部分提前发生疲劳失效,针对该情况,本文提供了三种活塞杆与活塞连接的结构形式,并说明其安装方法。     

往复式压缩机活塞杆可靠性分析与参数化设计

为提高往复式压缩机的设计水平,基于VC++编程语言和Pro/E软件,开发了活塞杆的疲劳可靠性分析与参数化设计系统.根据弹性力学的变形协调原理,分析活塞杆的受力情况,找出"薄弱环节",并采用有限元法加以验证;根据几何尺寸、加工工艺、材料强度等设计参数的随机性,建立"薄弱环节"的极限状态方程,分析疲劳强度可靠度及对应的经济性,从而确定各种设计要素(尺寸、工艺、材料等信息),以实现参数化设计.结果表明,可靠性理论与参数化技术在工程实际中的综合应用具有良好的前景.     

基于磁记忆技术的船舶柴油机曲轴裂纹动态监测

为了对曲轴疲劳破坏进行预警,防止疲劳断裂的突然发生,研究了基于金属磁记忆检测技术的柴油机曲轴动态监测.这样可以避免机损,降低事故损失,进一步保障船舶安全航行.     

结构材料疲劳谱载在线测试仪

疲劳问题普通存在,疲劳事故不断发生,工程上急需对疲劳谱载实时动态测量。在多次试验和分析的基础上,研制了一种可用于现场测试的工程结构材料疲劳载荷谱实时测定系统。对被测构件进行非破坏性测量,得到大量荷载数据,用开发的软件进行波形和频谱分析,用概率统计的方法研究疲劳损伤问题。该系统以８０３１ 单片机为中心控制和处理部件,直接检测电阻应变片所传感的构件受载情况,可用于现场结构材料的疲劳测试,也可用于对结构部件的关键部位进行长期连续监测,防止疲劳断裂事故的发生     

EBJ-160型掘进机装运部结构改进研究

针对EBJ—160型掘进机铲板在工作过程中发生的断裂事故,从理论上对铲板进行力学分析和研究,并提出了改进方案。     

热机械循环迭加对断裂寿命及断裂行为的影响

在分析热机械疲劳应力状态基础上，测定了热机械疲劳断裂寿命曲线，并研究了断裂特征行为对热机械循环迭加方式的依赖关系．蠕变裂纹萌生与疲劳裂纹扩展是在具有大应变幅的反相迭加（Ｏｕｔ０６ｐｈａｓｅ）条件下试样断裂主要机制．降低热循环范围的最低温度导致疲劳裂纹萌生及扩展，从而加速了穿晶疲劳断裂过程，降低了断裂寿命．晶界上分布的非金属夹杂物诱发沿晶开裂，但晶内夹杂物对穿晶裂纹扩展过程影响不大．减少或消除非金属夹杂物含量有益于提高工程合金断裂抗力．     

回转窑支承系统疲劳寿命与轴线关系及预测方法

回转窑运行中由于轴线偏移,支承载荷分配不均导致托轮轴疲劳断裂。通过对回转窑托轮轴进行力学分析,导出托轮轴疲劳寿命损伤模型,根据支承载荷分配与轴线偏差的线性关系,得出回转窑支承系统各托轮轴疲劳寿命与轴线偏差的关系;结合现场实例介绍了根据检测回转窑的运行轴线,预测支承系统疲劳寿命的方法,为回转窑的维护与调整提供理论依据。研究表明回转窑支承系统疲劳寿命对轴线偏差的变化非常敏感,合理的进行轴线调整,能有效提高支承系统疲劳寿命,防止托轮轴运行中突然断裂。图2,表1,参10。