低碳合金钢18CrNiMo7-6齿轮弯曲疲劳试验研究与误差分析

齿轮弯曲疲劳试验是评价齿轮弯曲疲劳性能的重要手段,为保证试验结果的准确性,探究试验过程误差对试验结果的影响。根据GB/T 14230—1993《齿轮弯曲疲劳强度试验方法》中的B试验法以跨五齿对称加载方式制定弯曲疲劳试验方案,进行有限元仿真与电阻应变片测试验证试验方案的正确性,采用升降法开展18CrNiMo7-6喷丸齿轮弯曲疲劳试验,分析齿轮几何精度、装夹误差以及设备加载精度对弯曲疲劳试验结果的影响。结果表明：试验方案计算齿根弯曲应力与有限元仿真以及电阻应变测试的结果最大误差为8.7%,满足工程需求;99%可靠度下18CrNiMo7-6喷丸齿轮弯曲疲劳极限为642 MPa,相比国标中MQ级的500 MPa提高28%,标准设计偏保守。齿轮的几何精度以及试验设备精度对弯曲疲劳试验结果影响较大,考虑误差综合作用对试验结果的影响为2.43%。     

基于动态剩余S-N曲线的线性疲劳寿命预测模型

为估算结构在变幅载荷下的疲劳寿命,在动态剩余S-N曲线的基础上,结合材料的退化规律,对材料受载过程中的累积疲劳损伤进行了量化,提出了一种预测变幅载荷下线性疲劳损伤预测模型。根据热轧16Mn钢和20Cr2Ni4A标准圆柱齿轮多级载荷下疲劳寿命试验数据,对提出模型的疲劳寿命预测能力进行了验证。结果表明：基于强度退化的线性疲劳寿命预测模型相对传统Miner法则和材料记忆退化累积模型的预测结果更接近试验结果,具有较高的预测精度。     

机械零件课程中的疲劳试验设计及分析

在机械零件的教学中开设了一个可观测疲劳全过程的试验,拍摄了各阶段曲 劳裂纹形貌的教学图片。     

任意可靠性下滚动轴承的寿命和额定动载荷计算

将指数分布引入滚动轴承的寿命和额定动载荷计算,推导出用于各种可靠性指标下计算公式,给出了多列轴承和轴承系统的可靠性计算方法和公式,并按照工程的方法加以简化处理。     

聚芳醚酮酮的热分解动力学

用热重法（ＴＧＡ）研究了惰性气氛下聚芳醚酮酮（ＰＥＫＫ）的热分解动力学,发现ＰＥＫＫ的热分解符合无规引发裂解模型．由Ｏｚａｗａ等失重百分率法求得０～３０％失重百分率下反应的活化能在２３４．９～２４２．３ｋＪ／ｍｏｌ之间,频率因子Ａ值在１．５３８×１０１３～６．６３７×１０１３ｍｉｎ－１之间．随着失重百分率的增大,热分解反应活化能增大．结果表明,ＰＥＫＫ具有较高的热稳定性．预测氮气中２８０℃失重５％的热老化寿命为１５ａ．     

耐热钢的概率疲劳损伤力学模型研究

针对火电厂常用耐热钢发生疲劳损伤问题时的三个主要宏观特征,即损伤性、概率统计性和损伤局部性,建立起能够全面描述疲劳问题的概率疲劳损伤力学理论与方法．首先,基于不可逆热力学建立的连续损伤力学,研究了疲劳问题的特征性体积单元ＲＶＥ（ＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅＶｏｌｕｍｅＥｌｅｍｅｎｔ）;其次,应用概率统计方法研究了概率性体积单元ＰＶＥ（ＰｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃＶｏｌｕｍｅＥｌｅｍｅｎｔ）;最后,根据耐热钢疲劳失效首先是在最薄弱的环节处产生和上述各特征性单元之间的相互影响,从而造成疲劳损伤总是局部性的突出特性,进一步采用数理统计学中最薄弱环节理论,并引入表现各单元间相互影响的局部性算子来推求基于ＰＶＥ单元的概率描述的耐热钢疲劳损伤场．从而建立起描述耐热钢的概率疲劳损伤特性的循环应力应变场、ＰＶＥ单元体表达和概率特性估算的基本表达式．试验与计算结果表明,该模型更加合理且具有很强实用性     

超塑性扩散焊接对 Ni60 喷熔层冷热疲劳性能的影响

对热喷熔层超塑性扩散焊接后的冷、热疲劳性能及其影响因素进行了研究。结果证明,超塑性扩散焊接可以促进涂层和基材元素间的相互扩散,从而提高了界面的接合强度和抗热疲劳性能。     

冰区海上结构物疲劳分析的新概念与计算方法

海冰与海上结构物相互作用所产生的冰激振动可以引起结构物的疲劳失效,给海洋结构物带来严重危害。为此提出了疲劳环境、疲劳工况及疲劳子工况三个新概念,并结合冰区特点,给出了它们的定义与定量描述方法,进而提出了计算疲劳等效应力及预测疲劳寿命的新方法。该方法已编成计算软件,可用于海上结构物的设计及服役期内安全可靠性评估。     

焊接热影响区及焊缝中疲劳裂纹的扩展

在扫描电镜下,对焊接热影响区及一种焊缝金属的低周疲劳裂纹扩展进行了动态原位观察,进一步说明低周疲劳裂纹扩展的形态及方式,以及与材料的疲劳裂纹扩展阻力之间存在着一定的关系,其形态与方式是材料微观组织与特定循环载荷之间相互作用的某种反映．     

提高 3Cr24Ni7 钢热疲劳性的研究

指出３Ｃｒ２４Ｎｉ７钢高温失效的原因是由于高温下组织变化造成的碳化物平均间距过大,高温强度低于承载应力而引起的,其热疲劳是一种低周高应力疲劳,氧化裂纹在横向应力作用下沿晶界的扩展导致还原镁罐的最终开裂或漏气而报废．利用Ｎ,ＲＥ和Ｂ的微量合金化净化并强化了晶界,使得改性后的该钢种抗热疲劳性大幅度提高．