国外关于改善材料疲劳特性用离子注入技术研究情况综述

介绍了国外开发的以提高材料疲劳特性为目的的离子注入技术，包括他的原理、工艺和特点，讨论了注入剂量、离子种类和材料成分等对疲劳特性的影响，以及该项技术当前的最新研究动向。     

用疲劳寿命计实现的寿命预测方法

疲劳寿命计是电阻－疲劳响应记忆元件，其电阻值随疲劳而增加，载荷卸除后电阻变化值保留。本文介绍所研制疲劳寿命计特性曲线与材料疲劳曲线的拟合方法，设计和标定了应变倍增器。应变倍增器可使疲劳寿命计电阻变化特性曲线的多数材料的疲劳曲线更好拟合。根据疲劳寿命电阻变化值可以预测年的疲劳寿命。     

在役钢结构材料的疲劳裂纹扩展特性研究

本文应用试验方法系统地研究了在役钢结构材料的疲劳裂纹扩展特性。其中包括疲劳裂纹扩展速率测定，疲劳门槛值测量和疲劳裂闭合特性研究。为现有钢结构疲劳剩余寿命的安全评估提供了参考依据。     

316L不锈钢non-Masing特性分析和疲劳寿命预测

对316L不锈钢在不同应变范围下分别进行了293 K和873 K试验温度下的低周疲劳试验，讨论了材料循环特性的幅值相关性和温度相关性，比较了不同条件下non-Masing特性，并利用能量方法进行了低周疲劳寿命预测。实验结果表明, 在不同条件下，循环初期会出现不同程度的循环硬化现象，随后会出现循环软化、饱和直至材料失效；与873 K 试验条件相比，材料在293 K温度下的non-Masing特性更为显著；在大应变范围下，两温度下材料的non-Masing特性更加明显。采用能量方法进行疲劳寿命预测时，预测结果均位于两倍分散带内，且基于non-Masing特性得到了比基于Masing特性更为精确的预测结果。在873 K温度和大应变范围下，显著的动态应变时效效应导致考虑non-Masing与Masing特性的预测结果相差不大。     

18Cr2Ni4WA渗碳淬火齿轮弯曲疲劳特性试验研究

论述了18Cr2Ni4WA渗碳淬火齿轮弯曲疲劳特性的试验研究情况。试验采用3级恒定应力水平的成组法，拟合出的R—S—N曲线，获得了不同可靠度下的弯曲疲劳特性，为该材料齿轮的弯曲疲劳可靠性设计、有限寿命设计提供了真实可靠的基础数据。     

镍基合金GH536材料高温低循环疲劳特性研究

对镍基合金 GH5 36材料在三种不同温度下的低循环疲劳特性进行了研究。给出了材料的应变 -寿命关系和应力应变关系。讨论了材料的疲劳特性随温度的变化。结果表明 ,在中等应变幅值之下 ,材料的疲劳寿命随温度的增加而降低     

精细陶瓷高温疲劳性能测试方法研究

近二十年来，由于结构陶瓷材料耐高温、耐腐蚀、耐磨性以及电磁性和生物相容性等固有特性在机械零部件上得到广泛的应用。由此对陶瓷产品零件和材料的评价技术提出了更高的要求。而陶瓷产品开发过程中，性能评价技术贯穿始终，它包括性能测定，质量控制与检验以及失效分析等环节。各国都投入相当的资金和人员进行陶瓷材料性能的试验方法及评价技术的研究。本项目针对机械工业常用的不同工艺对象的Si3N4。材料的疲劳性能进行测试，提出所选结构陶瓷的弯曲疲劳性能的测定方法，为产品零件的选材和评价提供科学依据。采用高频共振的疲劳试验原…     

等通道转角挤压技术及其工程应用研究

等通道转角挤压技术（ECAP）是一种目前最有工程应用潜力的大塑性变形（SPD）细晶材料制备技术，具有材料组织细化效果好、加工材料尺寸大等优点。阐述了ECAP处理对材料性能的影响，主要包括材料强韧性能的提高、超塑性的获得以及材料疲劳性能和功能特性的改善。在此基础上，探讨了近年来ECAP技术在工业化应用方面的研究进展，如各种大尺寸材料加工的试验研究、连续化生产和提高加工效率的解决方案等，同时指出了目前研究中存在的不足之处和需要解决的主要问题。     

汽轮机联轴器螺栓剪切疲劳试验研究

在常温空气介质下，利用薄壁圆筒试样进行剪切疲劳试验，得到具有95％置信度、5％误差限的联轴器螺栓材料40CrNiMoA钢的剪切循环应力－应变特性参数和应变疲劳寿命特性参数，给出该材料在常温下的单调和循环剪切应力应变特性曲线以及不同可靠度下的剪切疲劳寿命曲线。试验表明，该材料在循环扭转载荷下表现出循环软化特性，并且比用von Mises准则所预测的循环软化程度要大些。对不同应变下的循环稳定应力变化规律进行比较可得，无量纲化的不同应变水平下的峰谷值应力仅与无量纲化的循环周次有关。     

铁磁性材料早期疲劳损伤磁混频检测方法

在金属材料常见的早期力学性能退化损伤中,疲劳对结构的潜在危害性最大。基于铁磁性材料的磁滞非线性特性,在高低频叠加励磁条件下,研究铁磁材料中磁混频效应的产生机理及表现形式。分析混频分量和局部磁滞回线与材料早期损伤的关系,提出磁混频非线性因子与局部磁滞损耗幂律系数两种特征参量用于铁磁性材料磁混频效应的表征。在此基础上,将磁混频检测技术用于铁磁性材料疲劳损伤检测。结果表明,提出的两种磁混频特征参量可用于铁磁性材料早期疲劳损伤的表征。为铁磁性材料早期疲劳损伤检测提供了可行的技术方案。     

铝合金板材自冲铆接头的疲劳性能分析

介绍了自冲铆是一种无需预钻孔的薄板新型连接技术及自冲铆的工艺特点。参照国家标准疲劳试验方法,针对5052H32铝合金板材单搭自冲铆接头进行了疲劳试验,测得其疲劳强度为45．9MPa。分析了自冲铆接头的疲劳失效机理,发现微动磨损是导致其失效的主要原因。     

机体飞行载荷疲劳试验中的声发射特性分析

机体飞行载荷疲劳试验是全尺寸飞机疲劳试验的最关键部分,主要目的是暴露机体结构疲劳薄弱部位和疲劳损伤关键部位,确定这些位置疲劳裂纹的扩展特征。论文介绍利用声发射技术对应力集中且可达性差的关键部位进行实时监控的细节,通过分析声发射特性,及时得到监测区域内裂纹萌生扩展的起始时间和位置的信息。详细叙述在高背景噪声环境下如何获取有用声发射信号的方法,包括使用谐振式传感器,采用空间滤波技术、基于统计平均的特征参数趋势分析和基于幅度的相关参数趋势分析的相互验证,以及采用载荷滤波、幅度滤波和空间滤波相结合的综合滤波方法。结果表明,这种声发射信号快速处理方法成功的实时监测到螺栓孔周围裂纹的萌生和扩展过程。     

Fatigue growth simulation for cracks in notched and unnotched round bars

Fatigue crack growth for various cracks in both unnotched and notched round bars is directly modelled by using an automated numerical technique, which calculates the stress intensity factors at a set of points on the crack front through the three-dimensional finite element method and then applies an appropriate fatigue crack growth law to this set of points to obtain a new crack front. This technique also has the capability of automatic remeshing so that the crack propagation can conveniently be followed. The crack geometries modelled in the present paper include a small internal crack near the free boundary and several initially part-elliptical or irregular surface cracks in a smooth round bar under tension, a surface crack in different semi-circularly notched bars under both tension and bending, a surface crack initiated from the root of a V-notched bar and an initially twin crack configuration within a smooth tension bar. Some fatigue growth characteristics relevant to each type of cracks are also revealed. It is demonstrated that the fatigue growth analyses of various cracks commonly occurring in bars can reliably be made by using the automated finite element technique proposed.     

Quantitative Estimates of Susceptibility of Nondestructive Testing Based on Acoustic Emission

The paper describes physical models of the emission of bulk and Rayleigh waves by growing fatigue cracks. We have studied basic parameters of emission processes as functions of the crack edge velocity, its dimensions and depth in the material with due account of its elastic and strength characteristics and loading conditions. Some practical applications of the suggested technique are mentioned.     

基于声发射技术的金属高频疲劳监测

采用声发射技术监测高频疲劳条件下金属材料裂纹的扩展。介绍了如何运用软硬件处理的方法，从采集到的信号中分离出裂纹扩展的声发射信号。从处理后的声发射信号与观察得到的裂纹扩展对比来看，声发射参数的变化能够有效地反映材料疲劳裂纹扩展的过程，并且能更早地发现试样内部微小裂纹的变化。通过试验，得出了紧凑拉伸试样在裂纹稳定扩展阶段声发射信号能量率与应力强度因子幅值之间的关系式。     

一种U形金属波纹管成形工艺的研究

介绍了成形质量对U形金属波纹管疲劳寿命的影响,分析了各种成形工艺的特点及其成形质量,提出一种综合了几种成形工艺优点的新工艺,并通过简单的试验验证了新工艺对成形质量的改善.试验结果表明:新工艺能保证波形几何尺寸、改善波纹表面应力状态和粗糙度,可为波纹管的工艺设计提供参考.     

Modification of fretting fatigue behavior of AL7075-T6 alloy by the application of titanium coating using IBED technique and shot peening

In this work, improvement in fretting fatigue life of AL7075-T6 has been investigated by titanium surface coating using ion-beam-enhanced deposition (IBED) technique and shot peening. From the experiments, the following conclusions were derived: (i) Shot peening increased the fretting fatigue life up to 350%. (ii) Titanium coating increased the fatigue life up to 100% with respect to virgin specimens for low working stresses, while it reduced the fatigue life at higher working stresses significantly. (iii) Titanium coating+shot peening increased the fatigue life up to 130% with respect to the virgin specimens for low working stresses, while it reduced the fatigue life at higher working stresses significantly. The highest and the lowest increase in coefficient of friction are obtained for virgin and shot-peened+titanium-coated specimens, respectively. IBED surface-modification technique is not successful in reducing fretting fatigue, except at low stresses.     

磁粉探伤技术在流动式起重机疲劳裂纹检测中的应用

通过应用磁粉探伤技术对在役轮胎起重机进行检测发现主臂根部存在疲劳裂纹的实例,对设备主要构件受力特点及缺陷形成机理和特点等作出分析,探讨了磁粉探伤工艺的目的和应用特点,指出在流动式起重机和其他类似臂架类起重机械中应用无损检测技术的必要性、应用前景和重要意义。     

结构疲劳寿命、可靠性可视化技术与虚拟疲劳设计

介绍了大型图形用户界面有限元软件、疲劳寿命预测模型、疲劳寿命可视化,可靠性可视化实现方法等结构疲劳寿命以及可靠性可视化技术,阐述了先进的基于“全场”疲劳寿命,可靠性可视化技术的产品虚拟疲劳设计思想,以有限元软件ANSYS为平台,自行开发了基于结构疲劳寿命,可靠性可视化技术的外部模块,并采用该模块对某战斗机起落架框进行了“全场”疲劳寿命,可靠性可视化分析。     

微动疲劳参数对钢丝微动疲劳磨损演化的影响*

微动疲劳易引起钢丝表面磨损和横截面积损失,进而造成钢丝断裂失效并缩短钢丝绳使用寿命。不同微动疲劳参数（接触载荷、疲劳载荷、钢丝直径和交叉角度）引起差异的钢丝微动疲劳磨损特性,故研究微动疲劳参数对钢丝微动疲劳磨损演化规律影响至关重要。基于摩擦学理论和Marc仿真软件构建钢丝微动疲劳磨损模型,探究接触载荷、疲劳载荷、交叉角度和钢丝直径对钢丝微动疲劳磨损演化的影响规律。结果表明：钢丝微动疲劳磨损体积主要与接触载荷和疲劳载荷有关;疲劳钢丝的磨损深度、磨损率及磨损体积随着接触载荷的增加而增大,且不同接触载荷下疲劳钢丝磨损体积均随着循环次数的增加而呈线性增加;随疲劳载荷幅值的增加,疲劳钢丝的磨损深度、磨损率及磨损体积均呈增加趋势;在不同疲劳载荷范围下疲劳钢丝的磨损体积均随着循环次数的增加而呈线性增加;当接触载荷、疲劳载荷及钢丝间摩擦因数相同时,不同交叉角度和不同加载钢丝直径下疲劳钢丝的磨损体积相同。