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飞行器液压导管受接头和卡箍等约束,在使用的振动环境中,会因弯曲应力而导致破裂,影响到飞行安全.本文对飞行器液压系统通用的不锈钢导管的裂纹萌生寿命进行了试验研究.首先在对8 mm、12 mm 无缺陷导管和含U 型缺口8 mm 导管的疲劳试验和有限元分析的基础上,得到了导管的最大拉应变-裂纹萌生寿命数据.然后采用基于强度极限和弹性模量估算法的Manson-Coffin 公式来预测导管裂纹萌生寿命.最后引入加载类型修正系数、表面质量修正系数、试样尺寸修正系数、应力集中敏感系数和有效应力集中系数,使修正后的公式对三种类型的导管均有较好的裂纹萌生寿命预测精度. 相似文献
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文章以斜齿轮为研究对象,综合考虑混合润滑状态下摩擦动力学特性对齿面应力分布的影响以及渗碳表层硬度梯度和残余应力的非均匀分布特征,以风险疲劳累积理论为基础建立了疲劳裂纹萌生寿命预估模型;考虑裂纹在晶粒内部的非线性扩展规律以及晶界处的非连续扩展特征,建立了短裂纹扩展模型;针对长裂纹扩展过程中不同阶段扩展速率的差异,建立了长裂纹扩展速率统一方程,从而完成了对齿轮接触区疲劳裂纹萌生及扩展过程全寿命的预估.计算结果表明:齿面应力分布受动载荷和润滑状态的影响显著;在残余应力作用下,有效剪切应力在渗碳表层出现多个波峰,疲劳裂纹萌生位置多点化,导致裂纹尺度有所不同,疲劳寿命存在差异,失效形式多样化. 相似文献
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LZ50车轴钢疲劳短裂纹萌生的数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
针对LZ50车轴钢的疲劳短裂纹应用数值方法对疲劳短裂纹在LZ50车轴钢中的萌生进行了数值模拟.利用二维Voronoi图随机地生成了该材料的微观结构.根据对疲劳试样所施加的载荷,结合有限元法得到了该微观结构中应力和应变的分布规律.最后利用材料的疲劳S-N曲线和裂纹萌生的概率方法给出了在不同循环周次下LZ50钢中疲劳短裂纹的萌生过程.该数值模拟的结果可用于进一步分析LZ50车轴钢中疲劳短裂纹的扩展和群体演化行为.文中还指出在单向拉压的工况下,短裂纹的萌生方向主要受到与载荷方向相一致的应变影响,最大剪应变方向萌生方向的夹角为45°. 相似文献
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合金材料超高周疲劳的机理与模型综述 总被引:2,自引:0,他引:2
在循环载荷作用下, 合金材料发生裂纹萌生、扩展直至断裂的周次在107以上的过程被称为超高周疲劳 (very-high-cycle fatigue, VHCF).本综述将从30年前超高周疲劳的研究起源讲起, 直到近年的最新进展.引言之后的内容包括: 超高周疲劳研究的起源, 超高周疲劳的主要特征, 超高周疲劳裂纹萌生特征区和特征参量, 裂纹萌生特征区的形成机理与模型, 超高周疲劳性能预测模型. 在叙述中, 试图回答下列问题: 什么是超高周疲劳?为什么要研究超高周疲劳?超高周疲劳的关键科学问题是什么?超高周疲劳的S-N曲线趋势为什么发生变化?超高周疲劳裂纹为什么萌生于材料 (试样) 内部?裂纹内部萌生的过程和机理是什么? 上述问题有的可以给出明确的回答, 有的则是现阶段的最新结果, 并有待于对问题的继续探索. 相似文献
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回火温度对40Cr钢疲劳裂纹萌生寿命的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
用系统分析的方法,通过三点弯曲疲劳试验,以数值描述的方式,在线跟踪了40Cr钢及其在三种回火温度下疲劳裂纹萌生过程的疲劳损伤,实验结果表明:随着回火处理温度的提高,40Cr钢的疲劳裂纹萌生寿命都有不同程度的提高.但裂纹萌生寿命在低于450℃的温度范围里,随着回火温度的提高,裂纹萌生寿命有明显的提高,在450℃至580℃范围内,随回火温度的上升,裂纹萌生寿命则没有明显的增加. 相似文献
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研究Poisson比为1/2的Hooke材料中,空穴的突变和萌生现象·求解一个球对称几何非线性弹性力学的移动边界(movingboundary)问题,空穴为球形,远离空穴处为三向均匀拉伸应力状态,在当前构形上列控制方程;在当前构形边界上列边界条件·找到了这个自由边界问题的封闭解并得到空穴半径趋于零时的叉型分岔解·计算结果显示,在位移_载荷曲线上存在一个切分岔型分岔点(或鞍结点型分岔点、极值型分岔点),这个分岔点说明在外力作用下空穴会发生突变,即突然“长大”;当球腔半径趋于零时,这个切分岔转化为叉型分岔(或分枝型分岔),这个叉型分岔可以解释实心球中的空穴萌生现象 相似文献
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轴向拉伸下的层合板在自由边缘附近存在奇异应力场,容易产生分层萌生进而导致结构破坏.而大多数基于材料力学方法的分层萌生研究对强度参数的确定有较强的主观性,缺乏合理解释.本文通过在层间插入一定厚度的树脂层,将分层萌生视为层间树脂层在三维应力状态下的强度破坏,根据有明确试验标准的树脂强度和Mohr 判据判断是否发生分层萌生.采用Pipes-Pagano 的均匀轴向拉伸模型计算应力场,对层间应力与树脂层面外应力进行了对比.取临界长度为4 个单层板厚度对T800/914 层合板的分层萌生进行了预测,结果表明预测值与实验值吻合良好. 相似文献
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FGHxx系列结构材料是我国近年来成功开发的损伤容限型粉末高温合金,由FGH95到FGH99系列,主要是通过材料的化学成分、制粉工艺及后续的热处理工艺参数等优化措施,达到提高在役温度下的强度、韧性性能,改善疲劳裂纹扩展阻力等目的。相比于材料工艺力学的现有研究成果,该系列材料在固体力学相关的疲劳损伤表征、寿命评价、微结构对疲劳裂纹萌生行为的研究存在显著滞后,尤其在损伤容限相关的关键科学问题以及工程关注的安全评估手段等有待深入探究。本文基于作者们对现有的FGHxx系列粉末高温合金疲劳损伤研究现状和关键科学问题的掌握和理解以及对应的部分实验研究结果,从材料微结构特征、疲劳数据分散特点、宏微观疲劳裂纹扩展行为、SEM原位测试、疲劳寿命预测模型、疲劳损伤安全区(三维K-T关系图)的建立等进行了评述和展望。 相似文献