|
|||||
|
|
| 轴承钢滚动接触疲劳亚表面夹杂处损伤分析 | |
| 作者姓名： | 陈金华 李淑欣 鲁思渊 曹均 金永生 |
| 作者单位： | 1. 宁波大学机械工程与力学学院教育部冲击与安全工程重点实验室;2. 浙江省零件轧制成形技术研究重点实验室;3. 宁波银球科技股份有限公司 |
| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(52075271);;宁波市重大科技任务攻关项目(2022Z050); |
| 摘 要： | 轴承钢在滚动接触疲劳(RCF)中失效的主要原因之一是亚表面白蚀区(WEA)的形成.本文中从塑性应变累积引起剪切局域化新的角度对WEA进行了研究.通过耦合晶体塑性和相场损伤理论建立了损伤演化本构模型,研究了非金属夹杂处塑性应变累积和损伤演化.研究表明,接触疲劳载荷引起的塑性应变局域化导致了剪切带的形成.剪切带的形貌、取向和应变与WEA的一致,表明WEA实际上是应变局域化的剪切带.晶体取向对WEA损伤的形成和发展有很大的影响,WEA仅在择优的晶体取向下形成.与软夹杂周围的剪切带和损伤演化不同,硬夹杂处的剪切带与夹杂相切,形成的4条剪切变形带将夹杂“包围”.剪切带内部处于高应变和低应力的状态,带中心处应变达到最大,随带宽两侧急剧减小,而中心处应力却最小,几乎为零,沿带宽两侧增大,这说明裂纹在剪切带内萌生和扩展.该结论阐明了裂纹和WEA形成的关系,即裂纹是在WEA形成过程中因应变不协调产生,而非裂纹先产生,裂纹上下表面相互摩擦导致WEA形成. |
| 关 键 词： | 轴承钢 滚动接触疲劳 白蚀区 应变局域化 剪切带 |