颗粒污染条件下Si3N4陶瓷球疲劳行为的试验研究

定量研究了颗粒污染对Si3N4陶瓷球滚动接触疲劳寿命的影响，并分析比较了在清洁的润滑油润滑和颗粒污染油润滑的条件下Si3N4陶瓷球动接触疲劳的形成机理。     

接触压力和循环应力幅对45号钢微动疲劳特性影响

研究了接触压力对调质45号钢微动疲劳特性的影响.随着接触压力增大,在低接触压力阶段,微动疲劳寿命急剧下降;然而,在高接触压力阶段几乎保持不变.随着循环应力幅升高,微动疲劳寿命下降.实验中,微动接触面上出现磨损并形成凹坑.在高接触应力情况下,主裂纹萌生在凹坑外边缘处;在低接触应力情况下,主裂纹萌生在微动接触面的中间部分.     

氮化硅轴承球超低温承载特性试验研究

轴承球的超低温承载特性是其在超低温环境下应用和超低温轴承匹配设计的关键。模拟轴承零件配副，采用两球对压检测其破碎载荷的方法研究了氮化硅（Si3N4）球和9Cr18钢球在液氮温度下承受静载荷的特性。结果表明，Si3N4球在超低温下破碎时的名义接触应力在37－29GPa，足够满足滚动轴承应用的需要。并且同9Cr18钢球一样，Si3N4球超低温下承载能力要高于常温承载能力。以Si3N4球和9Cr18钢球配对承载时，虽然Si3N4球无明显塑性变形而9Cr18钢球有较大屈服，Si3N4球承载能力仍远大于9Cr18钢球，在设计以Si3N4球和9Cr18套圈组成的混合式陶瓷轴承时应考虑对套圈采用适当的表面强化处理。     

含纳米金刚石粉润滑脂对钢球接触疲劳的影响

利用自制的球-棒疲劳试验机,研究了纳米金刚石粉对钢球接触疲劳寿命的影响．借助于扫描电子显微镜和能谱仪,分析了纳米金刚石粉抗滚动接触疲劳的机理．结果表明：与基础脂相比,添加纳米金刚石粉后钢球的疲劳寿命都得到了改善．利用微粒吸附作用、渗入作用和极压抗磨性能,解释了纳米金刚石粉提高钢球接触疲劳寿命的原因．     

超低温重载工况下陶瓷球失效分析

混合轴承陶瓷球在超低温重载条件下工作6 h发生表面局部剥落.为找出失效原因,提高混合陶瓷轴承的寿命和工作可靠性,对发生局部剥落的陶瓷球进行宏观、微观断口显微分析和金相分析.结果表明,发生早期疲劳的陶瓷球与含裂纹陶瓷球滚动接触疲劳试验的失效形式相同.导致实验中陶瓷球失效的原因是陶瓷球表面存在的裂纹扩展,这些裂纹来源于材料中含有较大的夹杂物,并提出了改进措施.     

Q345圆钢杆的疲劳破坏模型

为研究结构钢圆杆的疲劳破坏模型,以结构钢的椭球面断裂模型为开裂判据,由结构钢圆杆疲劳裂纹的裂尖真实应力场,计算出结构钢圆杆疲劳裂纹的失稳扩展面积、稳定扩展面积和稳定扩展长度.基于结构钢疲劳裂纹随加载次数加速扩展的试验事实,假定结构钢圆杆的疲劳裂纹稳定扩展速率是循环加载次数的单调递增幂函数,即双对数坐标系下结构钢圆杆的疲劳裂纹稳定扩展速率和循环加载次数为单调递增线性函数,积分后得到结构钢圆杆的疲劳裂纹稳定扩展长度和疲劳寿命间的函数表达式,导出结构钢圆杆的疲劳破坏模型.建议的结构钢圆杆的疲劳破坏模型表明,结构钢圆杆的疲劳寿命是名义最大应力、相对应力幅、初始裂纹位置和初始裂纹长度的复杂函数,不能简单化为仅是应力幅的函数.对Q345B圆钢杆进行了常幅循环应力疲劳试验,结果表明,Q345B圆钢杆的疲劳寿命随相对应力幅和名义最大应力的增加而降低.根据Q345B圆钢杆的疲劳试验结果,标定了其疲劳破坏模型参数,验证了建议的疲劳破坏模型精度.     

循环载荷应力比对微动疲劳特性的影响

自行设计了实验装置, 研究了柱面—平面接触形式45 号钢在不同应力比(R =0 .00 , 0.25, 0 .50)轴 向循环载荷作用下的微动疲劳特性.确定了各应力比轴向循环载荷作用下的S ― N 曲线, 并对微 动疲劳断裂裂纹位置及断裂特征作了分析.研究结果表明:相同轴向循环载荷应力幅下, 微动疲劳 寿命随着轴向循环载荷应力比的增大而有所降低;微动疲劳断裂裂纹位置都在接近于接触中心而 又略偏于桥脚外侧的位置;在高应力比下断口截面上裂纹扩展的痕迹更明显, 断口截面更规则.     

带裂纹自增强设备的疲劳寿命估算

文中分析了内壁含有纵向裂纹的厚壁圆筒的应力强度因子的表达式，指出其中自由表面影响系数的Ｎｅｗｍａｎ－Ｒａｊｕ解是计算厚壁圆筒疲劳裂纹扩展寿命的首选表达式，同时还指出自增强处理能大幅度提高疲劳裂纹的扩展寿命，１００％的超应变处理有最长的疲劳寿命     

由改善显微组织形态提高钢件疲劳寿命

本文探讨研究由改善显微组织形态提高调质高强度钢件疲劳寿命的可能性及相应的机理和途径。实验研究发现,通过改善显微组织到预想的状态,使调质高强度钢应力场强度因子范围门槛值稍有增高,疲劳裂纹扩展速率减低,疲劳寿命明显提高。分析认为,对疲劳寿命的提高是依据作者对改善调质高强度钢强韧化机理和途径的论点而合理设计热处理工艺,使这种钢晶粒显著细化,碳化物颗粒极为细小而均匀以及基体韧化的结果。这种组织形态具有阻碍疲劳裂纹扩展、减小应力集中和阻碍新裂纹的产生等作用,是提高疲劳寿命的重要原因。对改善调质态钢的强韧性和提高疲劳抗力的机理和途径作了分析探讨。     

45号钢微动疲劳门坎值特性研究

通过中断性试验研究了45号钢的微动疲劳门坎值,并对不同微动次数下接触面的裂纹特征进行了观察.试验测得45号钢显著存在一个微动疲劳门坎值,微动次数直至超过微动疲劳门坎值时,微动才会使试样疲劳寿命显著下降.以试样上预定的微动循环次数与全微动下试样疲劳基准寿命的比值表示,其微动疲劳门坎值大约在20％～40％范围内.改变载荷条件,该门坎值仍保持在20％～40％范围内;显微观察显示,在微动循环次数超过门坎值之后,在接触磨损面上几乎都能观察到明显的大裂纹.     

陶瓷轴承球研磨加工技术研究

阐述陶瓷球轴承的特性及其应用场合,在对氧化铝、氧化锆和氮化硅等陶瓷材料进行对比加工试验与分析的基础上,提出保证陶瓷球加工捏的技术措施。     

手机中电触点的失效分析

研究了大量失效手机中的镀金触点后发现,触点表面污染是造成电接触故障的主要原因之一. 污染物形貌复杂,且主要集中在印制电路板的触点一侧,成分涉及C、O、Si、Al、S、Cl、Na、Ni等很多元素. 污染物来自于环境中的尘土和微动磨损. 采用图像处理技术计算污染物覆盖面积百分比,划分触点污染程度为5级. 污染等级越高,污染物平均厚度越厚,磨损区范围越大. 污染触点上的接触电阻60％超过设计标准,最大接触电阻达4?Ω. 电接触不可靠造成手机可靠性下降.     

轻型码头结构提高疲劳寿命的方法研究

结合大连新港新建30万吨级(兼靠45万吨)进口原油码头工程,研究离岸深水港码头导管架结构在系泊船舶撞击下的疲劳损伤.采用通用有限元程序ANSYS计算船舶撞击作用下导管架平台的内力与结构构件的名义应力,通过应力集中系数换算,得到管节点的热点应力.采用挪威船级社(DNV)规范的S-N曲线对该热点应力进行校核,从而获得码头导管架在船舶撞击作用下的疲劳寿命.通过对比疲劳寿命的计算结果可知,采用灌浆管节点,可有效降低管节点的应力集中系数,提高结构的疲劳寿命.     

液芯大压下轧机轧辊的热力耦合分析及疲劳寿命计算

液芯大压下轧机的技术难点是保证轧辊在恶劣工况下的正常工作寿命,它是连续生产的保障。本文采用有限元法中热力耦合的分析方法模拟堆焊型和辊套型两种轧辊的轧制过程,轧辊材料为综合力学性能较好的H13（4Cr5MoV1Si）,计算其温度场、应力场和应变场。采用高温应变疲劳寿命法计算辊面产生疲劳裂纹寿命,应用断裂力学理论计算其裂纹扩展的寿命。经计算,辊套型轧辊热应力低于堆焊型轧辊,并且拥有更长的工作寿命。     

45钢高低周复合疲劳寿命的试验研究

本文以４５钢为例,系统研究了高低周复中载下的复合循环应力比,高周循环次数,高周循环频此对复合疲劳寿命的影响,并建立了复合循环应力比和高周循环次数与复合疲劳寿命之间的关系式,结果表明：复合疲劳寿命随应力比和循环次数的增加而明显降低,高周循环频率对复合疲劳寿命没有影响。     

深沟球轴承动力学有限元仿真分析

摘要：考虑了钢球、套圈滚道和保持架的结构柔性变形和动态接触关系,在ANSYS／LS—DYNA中建立了深沟球轴承的柔性多体接触动力学模型,仿真分析了深沟球轴承的动力学特性,保持架的角速度和动态接触冲击应力的变化规律．将球轴承的保持架角速度、钢球公转和自转角速度等的仿真计算结果与理论计算值进行了对比验证,同时运用球轴承的振动固有频率的试验值验证了仿真结果．仿真结果表明,由于保持架和钢球的接触碰撞和打滑,在球轴承启动阶段,较大的加速度变化引起保持架较大的动态接触冲击应力,降低保持架的疲劳寿命,容易引起断裂失效．计算结果为球轴承动态设计和疲劳寿命提供了参考方法．     

钢-混凝土组合梁疲劳性能的有限元分析

目的为提高组合梁的抗疲劳寿命,研究组合梁疲劳性能．方法采用ANSYS软件包对组合梁的疲劳性能进行数值模拟与研究,通过建模对其施加疲劳荷载,计算具有不同配筋率和混凝土抗压强度的7根组合梁应力幅和疲劳寿命,得到了相应的s—N过程曲线,并与组合梁的试验结果和国际相关规范进行了比较．结果混凝土抗压强度从36．4MPa提高N41．8MPa,疲劳寿命提高了1．48倍;其他条件相同的情况下,应力幅提高9．9／MPa,试验和有限元计算疲劳寿命提高12．8万次和24万次．结论配筋率、混凝土强度和应力幅值是影响组合梁疲劳寿命的主要因素,配筋率比混凝土抗压强度影响更显著．     

Tribological performances of Si3N4 ceramic in vacuum

The ceramic material,due to its finer mechanicalcapabilities,is noticed widely by engineers and used inmany fields such as automobile industry,chemical in-dustry,aviation and space flight[1,2].As space explo-ration expands,the investigation on tribological proper-ties of ceramic material in vacuum is recognized.Thegrease is easy to evaporate in vacuum,which can pol-lute nearby apparatuses and meters and even causetheir failure,so many parts of a spacecraft cannot belubricated with grease[3].A …