伺服机构涡轮泵转子叶片断裂失效分析

某伺服液压源涡轮泵转子在测试过程中转子叶片发生断裂,通过对失效转子的观察、测试与分析认为:转子叶片的断裂性质为疲劳断裂,断裂原因是在叶片根部存在疲劳裂纹,疲劳裂纹在动静载荷作用下失稳扩展而发生疲劳断裂.分析认为转子叶片发生疲劳破坏与其组织在锻造成型工艺过程中存在工艺缺陷,导致材料疲劳寿命下降有关.     

保持时间对定向合金DZ125热/机械疲劳断裂行为的影响

对DZ125定向凝固铸造镍基高温合金进行了应变比为-1.0的同相位三角波和同相位梯形波,550℃()1000℃热/机械疲劳实验研究.实验结果表明:在相同应变幅下,同相位三角波载荷情况下的热/机械疲劳寿命比同相位梯形波载荷情况下的热/机械疲劳寿命长.研究了在两种载荷情况下材料的热/机械疲劳循环应力响应行为.试样断口的微观分析表明:在热/机械疲劳过程中,同时存在疲劳、蠕变和氧化损伤;在同相位三角波载荷下,穿晶 沿晶断裂为疲劳断裂的主要特征;在同相位梯形波载荷下,裂纹主要为沿晶萌生与扩展.这是导致在同相位梯形波载荷下疲劳寿命缩短的主要原因.     

金属材料力学性能试验 第六讲 疲劳试验

1.1 疲劳的定义和分类在机械零部件中,承受变动载荷(或应力)的情况是很普遍的,例如.连杆、曲轴、齿轮、弹簧等等.零部件在变动载荷作用下,经过较长时间的工作发生断裂的现象叫做疲劳.疲劳断裂与静载荷下的断裂不同.无论是静载荷下显示脆性或韧性的材料,在疲劳断裂时都不产生明显塑件变形,且断裂是突然发生的.     

某220 kV输电线路悬垂线夹断裂原因

某220 kV输电线路XGF-6X型ZL102铝合金悬垂线夹在运行中发生断裂,通过宏观分析、化学成分分析、硬度测试、机械破坏载荷测试、射线检测、断口分析等方法对悬垂线夹的断裂原因进行了分析。结果表明:悬垂线夹的尺寸不符合设计要求,且悬垂线夹的内部存在气孔、夹渣等铸造缺陷,使得悬垂线夹的机械破坏载荷低于标准的要求,运行中由于覆冰导致悬垂线夹垂直载荷增大,最终发生过载断裂。     

《金属的疲劳》

许多机械和工程结构均承受疲劳载荷,研究金属材料的疲劳断裂规律和寻求改善零件和构件抗疲劳断裂的途经,对发展机械制造工业、改善机械产品质量具有重要的实际意义。本书首先分析一般疲劳试验所获得的金属疲劳的宏观律,进而根据力学和金属学、宏观与微观相结合,综合讨论金属材料疲劳裂纹萌生和扩展的基本规律。然后讨论各种因素对疲劳强度的影响。最后介绍提高金属材料抗疲劳断裂性能的方法。     

3钉带衬套复合材料/金属接头拉伸疲劳性能试验研究

带衬套沉头螺栓连接已经在复合材料连接结构中得到了一定的应用,需要对其疲劳性能进行研究.本研究对一种单搭接3钉带衬套碳纤维复合材料/钛合金沉头螺栓连接接头进行了静态拉伸试验,测量了接头的载荷-位移曲线、拉伸极限强度与条件挤压强度.在此基础上,确定67％接头极限载荷为拉伸疲劳最大载荷,按应力比为0.1的循环载荷对接头进行疲劳试验,并与对应的无衬套接头进行了对比,研究了衬套对该接头疲劳性能的影响.结果表明,衬套的引入改善了应力分布情况,使结构疲劳寿命延长了98.4％.同时,静态拉伸试验中发生层合板的钉孔挤压以及净截面拉伸破坏,疲劳试验中发生钛合金板的拉伸疲劳破坏,部分无衬套接头还发生了螺栓疲劳破坏.经分析发现,两类材料的疲劳性能表现差异较大,复合材料/金属机械连接接头的疲劳破坏模式会因载荷水平的不同而发生变化,在低于一定载荷水平下容易出现金属结构的破坏.     

硅烷处理对有机涂层／金属胶接接头力学性能的影响

研究了硅烷处理的胶接接头的力学性能,分析了硅烷处理对涂层/金属界面力学性能的影响.对碳钢表面进行硅烷处理,用环氧树脂胶黏剂粘接.对疲劳后的胶接接头施加静态载荷,通过分析硅烷处理胶接接头的应力-应变曲线及接头破坏形式,得出疲劳破坏与静载破坏的区别.结果表明:硅烷处理的胶接接头经一定周次疲劳后能提高接头的粘接强度,接头的破坏形式虽然为界面断裂但却为韧性断裂;接头静拉破坏形式为界面破坏和内聚破坏的混和破坏.     

航空有机玻璃拉伸疲劳断口的微观特征

一、引言 工程材料疲劳断裂特性的研究已为人们所高度重视,结构材料的疲劳强度设计也已成为工程上的重要设计原则。金属材料在交变载荷下疲劳断裂特性的研究指出:疲劳断裂应力远比静载荷下材料的破坏应力值低,甚至低于材料的屈服强度;在宏观上表现为无明显的塑性变形,即产生低应力脆断;疲劳断裂是损伤的     

接头尺寸对玻璃纤维/热塑性树脂复合材料机械连接性能的影响接头尺寸对玻璃纤维/热塑性树脂复合材料机械连接性能的影响

对玻璃纤维/聚酰胺（GF/PA）、玻璃纤维/聚甲醛（GF/POM）、玻璃纤维/聚丙烯（GF/PP）这三种玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料进行机械连接试样的常规拉伸试验,以及低周疲劳拉伸试验,并对疲劳前后的试样断裂面进行SEM观察,研究了接头尺寸（宽径比w/d （试样宽度/开孔直径）和端径比e/d （试样端距/开孔直径））对机械连接件破坏载荷和破坏模式的影响。实验结果表明:玻璃纤维增强纤热塑性树脂复合材料机械连接件的承载能力在一定的宽径比时会随着e/d的增加而增加,当w/d≥3、e/d≥2时趋于稳定;破坏模式以拉伸破坏为主;低周疲劳拉伸对GF/POM和GF/PA机械连接试样拉伸强度产生一定的影响,而对GF/PP的拉伸强度无明显影响,低周疲劳拉伸对玻璃纤维增强热塑性树脂复合材料机械连接试样的破坏模式没有影响。SEM观察显示,随着疲劳载荷水平的增加,GF/POM和GF/PA的断裂面上被抽拔纤维数量增加,而GF/PP断裂面纤维与基体的存在状态无明显变化。      

金属疲劳裂纹扩展形式和过程的研究

金属疲劳断裂,是指金属材料在低于拉伸强度极限的交变应力反复作用下缓慢发生的疲劳裂纹,经逐步扩展后导致突然破坏的断裂。根据交变载荷(应力)振幅的大小,一般可分为应力和应变疲劳,或称高循环和低循环疲劳。 疲劳问题的重要性,不但在于绝大多数工程零件(估计约占90％)的提前破坏属于疲劳断裂,而且因为疲劳裂纹的产生和扩展,往往     

金属疲劳累积损伤理论的研究

一、前言 大量的工程实践表明,机械及结构物的破坏,大多是疲劳造成的。一般情况下,在零件或结构物的局部,由于应力或应变集中,在循环载荷的作用下,就会产生局部塑性变形的累积,从而形成了微观疲劳裂纹,在循环载荷的连续作用下,裂纹会不断扩展至宏观裂纹,最终达到临界尺寸,导致破坏。疲劳破坏大致可以分成四个阶段:疲劳成核、微观裂纹形成、宏观裂纹扩展、最后断裂。一般把前二个阶段统称为疲劳的无裂纹寿命阶段,把后二个阶段统称为疲劳的有裂纹寿命阶段。 断裂力学的发展,对宏观疲劳裂纹扩展的研究起了很大的推动作用,现在已经可以用断裂力学的方法定量地计算有裂纹阶段的疲劳寿     

托盘用竹木复合层合板在疲劳/蠕变交互作用下断裂损伤研究

研究了在疲劳/蠕变交互作用下竹木复合层合板的断裂损伤行为.结果表明,在交变载荷最大值为75%的应力水平下,其疲劳/蠕变断裂曲线为3段式曲线;在55%的应力水平下,15小时内其疲劳/蠕变曲线为两段式曲线.随着最大载荷保持时间的增加,层合板的断裂寿命降低.在疲劳/蠕变交互作用下层合板的破坏形式主要为纤维撕裂、界面剪切破坏和层间开裂3种形式的综合表现.影响疲劳/蠕变断裂寿命分散性的因素主要有层合板的铺设结构、木材缺陷和竹材结构等的影响.     

某井钻杆接头断裂原因

在对某油气井的钻探过程中,钻杆接头发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜分析、力学性能测试、金相检验等方法对该钻杆接头的断裂原因进行分析。结果表明：该钻杆接头的断裂性质为疲劳断裂,钻杆钻进过程中频繁发生跳钻、憋钻现象,使其瞬时载荷较大,在钻杆大端螺纹根部萌生了疲劳裂纹,在复杂的交变载荷作用下,裂纹快速扩展,最终导致钻杆接头发生断裂。     

三维机织复合材料在拉压循环载荷下的疲劳性能

为研究三维机织复合材料在拉伸-压缩循环载荷下的疲劳性能,对材料进行了应力比R=-1的疲劳试验。在不同的载荷水平下,分别进行了纬向和经向两类拉压疲劳试验。试验获得了试样在疲劳载荷下的滞回曲线和全过程中剩余刚度比随寿命的变化曲线。结果表明,在拉伸-压缩循环载荷下,三维机织复合材料的疲劳损伤过程主要包含3个阶段,分别发生基体破坏、纱线横向裂纹扩展和纱线的最终断裂。基体的破碎和开胶、垂直于载荷方向排布的纱线撕裂和沿载荷方向排布的纱线断裂是试样内部的主要失效模式。试验还获得了纬向和经向拉压疲劳的拟合S-N曲线,可应用于工程中对该型材料进行疲劳寿命估算。该型材料的疲劳寿命在低应力区和高应力区均显示出较小的分散性,双对数坐标系下的拟合S-N曲线具有较好的线性度。     

基于nCode Design-Life的某车架疲劳可靠性分析

针对某型半挂牵引车车架局部出现裂纹或者断裂现象,通过有限元理论和疲劳分析理论相结合进行了车架的有限元分析和疲劳可靠性分析.首先对该车架进行了建模和有限元静态特性分析,然后定义了特定的时间载荷序列数据和材料参数,选用了S-N疲劳设计和静态疲劳分析方法,利用疲劳分析软件nCode Design-Life对该车架进行疲劳可靠性分析,得出该车架的疲劳结果云图和各节点的疲劳寿命,并从相关云图中确定出车架容易破坏的位置和其寿命之后再进行样车实验验证.     

机翼构件不同载荷谱下的寿命反推

对飞机机翼构件在不同截荷谱下的宏、微观断裂特征进行了观察与分析，并结合载荷谱中的应力变化特点，对A飞机和B飞机翼构件在不同载荷谱下的裂纹扩展寿命进行反推。结果表明，载荷谱中不同的应力变化在失效构件断口上反映出不同的宏、微观断裂特征，采用断口定量分析技术可反推构件的疲劳寿命，并依此反推构件疲劳裂纹形核的先后顺序。     

捞油作业钢丝绳断裂原因

在捞油施工作业过程中,某采油厂捞油车钢丝绳突然断裂。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、拉伸试验、整绳破断拉力试验、扫描电镜分析等方法研究了钢丝绳断裂原因。结果表明：钢丝绳钢丝表面存在大量磨损挤压损伤,断裂面呈剪切破坏和扭转-拉伸疲劳破坏形貌特征,断裂面裂纹与轴向夹角呈45°;在使用过程中,钢丝表面磨损挤压处萌生初始裂纹,在扭转-拉伸载荷的作用下,钢丝绳松捻结构被破坏,产生了应力集中,最终导致钢丝绳断裂。     

断裂失效分析(续)

3.3疲劳断裂失效分析　疲劳断裂失效分析的内容包括：分析判断零件的断裂失效是否属于疲劳断裂与疲劳断裂的类别;引起疲劳断裂的载荷类型与大小以及疲劳断裂的起源等.疲劳断裂失效分析的目的则是找出引起疲劳断裂的确切原因,从而为防止同类疲劳断裂失效再次出现所要采取的措施提供依据.     

吊车转盘连接螺栓断裂分析

吊车转盘后部的连接螺栓发生断裂,通过化学成分分析、宏观和微观检验等方法对断裂原因进行了分析。结果表明：螺栓为疲劳断裂,螺纹根部的细小裂纹是导致螺栓发生疲劳断裂的主要原因;螺栓松动后受到弯曲载荷是引起螺栓发生疲劳断裂的诱因。     

检查杆断裂原因

某检查杆在服役期间发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法，对检查杆断裂的原因进行分析。结果表明：检查杆中存在原始裂纹，在使用过程中该处属于薄弱环节，容易造成应力集中；受到循环载荷后，检查杆发生疲劳断裂。