表面完整性对喷丸强化疲劳性能影响的研究综述

从表面粗糙度、残余应力、微观组织等方面,总结表面完整性对疲劳性能影响的研究进展,分析表明:表面粗糙度、残余应力对疲劳性能影响显著;加工产生的晶粒细化、高密度位错等有助于提高疲劳寿命。实现疲劳强度和表面完整性的互逆设计是抗疲劳制造的发展方向。     

拉伸装夹对TC4钛合金铣削表面质量的影响

在TC4钛合金铣削过程中采用拉伸装夹技术强化表面质量。建立平面应变的残余应力形成模型,分析了拉伸装夹改变加工表层残余应力的机理。采用单向机械式拉伸夹具在HSM-600U型五轴超高速加工中心上进行了拉伸装夹铣削试验,铣削速度从38m/min到566m/min,拉伸装夹力从0到6330 N,其他加工条件保持不变,测量了加工表面粗糙度和表层残余应力分布, 讨论了拉伸装夹对加工表面质量的影响,实验结果表明,拉伸装夹基本不影响表面粗糙度,但可以大大提高加工表面残余压应力并增大残余压应力层的厚度。     

高速硬车削参数对淬硬钢表层特征影响的研究

零件的表面是零件与其他事物接触的界面,其表层特征对零件的使用性能具有绝对的影响.采用PCBN刀具对淬硬钢进行干切削,研究切削参数对切削表面形貌、表层残余应力和微观结构的影响作用.分析结果表明,切削表面形貌主要由较规则峰谷组成,进给量对表面的粗糙程度影响最大,切削速度具有一定的影响,而切削深度的影响极小,且随着进给量的增加,切削表面愈粗糙;随着切削速度增加,表面粗糙度降低,但达到某一速度后,粗糙度有增加趋势;切削速度的提高使表面残余拉应力更为显著;切削速度、进给量和切削深度的增加均使白层变厚,而切削速度对其影响最为突出.     

超声滚压表面粗糙度的研究

超声-滚压强化工艺是在一般滚压工艺基础上发展起来的一种复合工艺.它是利用超声和机械的特点,对半精加工后的金属表面进行光整强化的一种新工艺.该工艺效果非常明显,它既可以大幅度降低表面粗糙度,又可以提高零件表面显微硬度、残余压应力,还可细化表面金相组织,因此,它可提高零件的接触面积、承载能力、耐磨性、耐蚀性、耐疲劳强度和配合稳定性等性能.本文仅对降低表面粗糙度进行试验研究,并得出了一些有益的结论,对生产实践有普遍的指导意义。     

数字滤波技术在表面三维形貌测量中的应用

机械零件的表面粗糙度对零件性能有很大影响^[1],因此对零件表面粗糙度的研究一直受到广泛的重视.由触针式轮廓仪测得的表面轮廓中包含了三部分的信息,即表面粗糙度、表面波度和表面宏观形状,为了客观地评定表面粗糙度,必须将粗糙度信号从轮廓信号中分离出.     

电沉积镍涂层中的残余应力及激光热冲击的影响

着重研究了电沉积镍涂层中的残余应力，首先介绍了用X射线衍射法(XRD)测量残余应力的基本原理，研究并得出了电镀工艺参数如厚度、电流密度等对残余应力的影响，并用XRD和扫描电镜对其微观结构进行了分析观察，分析了残余应力的形成机制，为了改善电沉积镍涂层的力学性能，采用激光热冲击的方法对镍涂层进行了表面处理，结果发现，经过激光束热冲击之后，涂层中的残余应力由处理前的拉应力变为压应力，而且随激光参数，如扫描速度与光斑直径、激光能量密度的变化而变化。     

表面形变强化层疲劳裂纹扩展抗力的研究①

通过采用薄板轧制工艺,获得不同变形量而残余应力趋于零的试样,分离了应力强化和组织强化,通过疲劳裂纹扩展试验,探讨了组织强化对疲劳裂纹扩展的作用。结果表明：无残余应力作用时变形组织也可提高疲劳裂纹扩展抗力,相同ΔK下,H62的dC/dN低于T2,且两者的dC/dN均与H     

表面形变强化层疲劳裂纹扩展抗力的研究

通过采用薄板轧制工艺,获得不同变形量而残余应力趋于零的试样,分离了应力强化和组织强化,通过疲劳裂纹扩展试验,探讨了组织强化对疲劳裂纹扩展的作用。结果表明无残余应力作用时变形组织也可提高疲劳裂纹扩展抗力,相同△Ｋ下,Ｈ６２的ｄＣ／ｄＮ低于Ｔ２,且两者的ｄｃ／ｄＮ均与Ｈｖ关系不大,表现出对ε一定范围不敏感的特性。     

模糊数学理论在复合材料中的应用ARALL层板性能影响因素的模糊数学法综合评判

采用了模糊数学方法处理复合材料层板问题，给出了影响超混杂复合材料ＡＲＡＬＬ性能的多因素关系图和模糊矩阵，并通过模糊矩阵的合成运算得到综合评判矩阵．运用模糊理论中的二次综合评判法对残余应力、胶粘剂性质及胶粘剂含量等多因素影响层板整体性能的强弱顺序进行了综合评判．结果表明，残余应力状态是影响层板性能的首要因素，其次是胶粘剂的力能学性质、胶粘剂的韧性及胶粘剂含量．     

冷轧变形对镀镍钢带腐蚀性能的影响

研究了冷轧变形对镀镍钢带耐腐蚀性能的影响.利用电化学方法表征镍镀层的腐蚀行为,金相显微镜观察表面形貌,XRD法确定不同轧制变形量镍镀层中的残余应力.结果表明:2%~4%冷轧变形可以改进镀镍钢带的腐蚀性能,而变形量超过4%会降低其性能.     

振动时效工艺参数的优化原则

残余应力的产生是由于构件内局部不均匀塑性变形造成的.它的存在对金属构件的强度、疲劳寿命、尺寸稳定性影响很大.振动时效能降低并均化金属内部的残余应力.如何确定振动时效工艺参数对于振动时效效果至关重要.本文运用模态分析理论,结合实验研究,提出了确定振动时效工艺参数的一般原则.其后选取钻床立柱对该原则进行了实验验证.     

基于ANSYS模拟不同参数对Q235钢板焊接残余应力的影响

利用大型有限元分析软件ANSYS对薄板Q235焊接残余应力进行数值模拟,得到了与焊缝垂直平分线上Q235样板的焊后残余应力。分析了焊接速度、焊接电流和电压等工艺参数对焊接残余应力的影响规律。结果表明:焊接电流和电压较大时,焊缝处的纵向残余压应力较大,近焊缝处的纵向残余拉应力也相应较大;焊接速度越小,焊缝处的纵向残余压应力越大,近焊缝处的残余拉应力越大。     

焊接结构疲劳强度预测的局部法研究

以焊缝附近局部半圆区域的平均应力为控制参数,得到焊接结构疲劳切口系数的计算理论,在考虑材料、结构几何形式、残余应力等因素对疲劳强度影响的基础上,建立了对称循环和非对称循环时焊接结构有效应力集中系数预测的局部法模型.通过对几类错位板接头的有限元计算分析,得到这些焊接结构焊缝附近局部区域的应力场,进而预测它们的疲劳强度,并将预测结果与疲劳试验进行了比较,获得了令人满意的结果.用局部法预估焊接结构的疲劳强度,能大量减少疲劳实验,节省经费开支,对工程应用有参考价值     

一种提高铝合金阳极化后表面粗糙度的工艺

铝属于较活泼的金属,容易被氧化,且在一些耐磨工况下,铝合金硬度较低,耐磨性差。因此,工业上常采用硫酸阳极化、铬酸阳极化、硬质阳极化等来保证铝合金的抗腐蚀性能、耐磨性能和电绝缘性能等。但通常情况下,阳极化后铝合金的表面粗糙度较低,只有0.4～0.8,需要补充加工才能满足表面粗糙度0.1的要求。由此,本文提出一种提高铝合金阳极化后表面粗糙度的工艺,以期为学者的研究提供参考。     

热循环条件下圆柱结构热障涂层系统应力场演变分析

基于弹性热力学,建立了一个四层空心圆柱结构热障涂层系统的应力模型和解析解.在考虑了弹塑性变形和蠕变变形影响的条件下,分析了热循环次数、基底曲率半径和热循环温度对TBCs系统残余应力的影响.随着热循环次数的增加,TBCs系统内不匹配残余应力的差异不断加剧.氧化层内环向应力和轴向应力数值大约为-2.2 GPa,是其他三层相应应力的10倍,具有明显的应力奇异性.该特性必然加剧TBCs的界面裂纹扩展和涂层剥落.基底曲率半径越小,陶瓷表面服役温度越高,越容易造成TBCs系统内应力分布不均匀.     

在制备过程中热障涂层系统应力场有限元分析

采用有限元软件ABAQUS建立了非齐边三层平板结构热障涂层模型,并模拟了在制备过程中其残余应力的分布情况,主要讨论了沉积温度、陶瓷层厚度对其残余应力场分布的影响.计算表明：沉积温度越高,陶瓷层厚度越厚,容易造成陶瓷层端部应力分布不均匀区域变大,同时对基底应力场不均匀分布影响区域也越深;在不同的陶瓷层厚度和沉积温度条件下,陶瓷层和过渡层均处于压应力状态,其数值分别在-50 ~ -300 MPa和-30~-140 MPa范围内,而基底则处于拉应力状态,其值变化在5 ~ 55 MPa范围内;陶瓷层与过度层界面剪切残余应力呈双曲正弦分布,且在界面中间剪切残余应力的值接近于零.这些模拟结果将进一步完善解析解所预测的残余应力场分布情况,为后期采用拉伸法研究热障涂层系统界面结合性能时提供重要的应力分析基础.     

沥青混合料的疲劳性能研究

本文对一种常规级配的沥青混合料的疲劳性能进行了研究，通过较大温度范围、较高应力比的沥青混合料劈裂疲劳试验，得出了对应温度、应力比下沥青混合料的疲劳寿命及其变化规律，为路面结构设计提供技术依据。     

正交异性钢桥面板主要受力特点及设计尺寸对其疲劳性能的影响

基于工程实例背景通过ANSYS软件建立模型,分析正交异性钢桥面板主要构件的受力特点,为后文简化模型的建立提供依据。建立简化模型,通过改变横隔板厚度设计尺寸,来研究设计尺寸的改变对正交异性钢桥面板疲劳的影响。研究结果表明:纵桥向方向,横隔板上应力主要受其前后两个横隔板间距范围内的荷载影响,其余处的荷载对其影响较小;桥宽方向,荷载只影响与它左右相邻的两个U肋上的应力。通过改变构造设计尺寸,正交异性钢桥面板的疲劳性能受到一定程度的影响,合理的设计尺寸对提高正交异性钢桥面板的疲劳性能很有帮助。     

模拟空间原子氧对Teflon FEP/Al薄膜性能的影响

采用同轴原子氧模拟装置进行了空间原子氧效应对温控材料Teflon FEP/Al薄膜的影响研究.在束流密度为1.07×1016atoms/cm2·s的条件下,对材料进行不同剂量辐照,研究了Teflon FEP/Al薄膜的质量损失、表面形貌、表面粗糙度和光学性能的演化规律和表面元素的组成变化.试验结果表明,材料的质量损失与原子氧辐照剂量成正比例关系.随着原子氧辐照剂量的增加,材料的表面形貌由平整变为"地毯状"形貌,表面粗糙度、太阳吸收率和太阳吸收率与热发射率的比值发生明显变化,从而导致材料光学性能发生变化.辐照前后材料表面成份组成变化不大.     

模糊数学理论在复合材料中的应用

采用了模糊数学方法处理复合材料层板问题，给出了影响超混杂复合材料ＡＲＡＬＬ性能的多因素关系图和模糊矩阵，并通过模糊矩阵的合成运算得到综合评判矩阵，运用模糊理论中的二次综合评判法对残余应力。胶粘剂性质及胶粘剂含量等多因素影响层板整体性能的强弱顺序进行了综合评判。