镍基单晶合金中温疲劳性能应力集中敏感性

疲劳是涡轮叶片的一种主要失效模式.本文开展了DD11单晶合金在650℃中温条件下2种应力集中系数(K_t=1(光滑状态)、K_t=3(缺口状态))的旋转弯曲疲劳性能研究,对比了2种应力集中系数下的疲劳强度,并开展了相关断口分析.结果表明:应力集中系数由K_t=1增大到K_t=3时,疲劳极限由446 MPa降低为311 MPa,说明DD11单晶合金疲劳性能存在应力集中敏感性;疲劳寿命由10~5提高到10~7时,光滑状态由600 MPa降低为420 MPa,疲劳强度降低幅度为180 MPa,而缺口状态由370 MPa降低为290 MPa,降低幅度为80 MPa,说明应力集中条件下DD11单晶合金的疲劳寿命对于外载变化较敏感.断口分析表明,光滑试样断口(应力500 MPa/疲劳寿命9.7×10~5)由几个相交的光滑晶体学平面组成,疲劳源萌生在距表面100μm左右的铸造孔洞;缺口试样断口(应力340 MPa/疲劳寿命8.1×10~5试样)呈平面状,与应力轴垂直,为多源疲劳模式,疲劳源观察到小刻面,在加工刀痕不连续位置萌生.     

基于有限元的爪式联轴器失效分析与优化

通过对联轴器金相和断口光谱分析认定，得出断裂是由于应力集中和加工过程中的热处理不当而产生的。并通过Pro／E建模后的ANSYS结构分析，找出在设计中的结构不合理所引起应力集中，对结构进行有限元优化后减小应力集中。然后对加工过程中的热处理进行改进，提高联轴器的强度。     

熔融尿素升压泵断轴原因及对策

高压法三聚氰胺装置熔融尿素升压泵运行过程发生多起断轴事故,使装置多次出现非计划停工。根据泵结构特性及介质特殊性,分析泵轴断裂失效的原因,提出处理或避免方法,采取相应的措施对其进行结构和工艺上的改造,收到良好的效果。     

自卸车拐轴断裂原因分析

通过对某自卸车拐轴金相和断口扫描电镜分析，认定该拐轴断裂的原因是由于断裂处存在应力集中和加工缺陷。在自卸车行驶过程中，该处受到交变载荷作用。产生疲劳裂纹．疲劳裂纹的扩展最终导致了轴的断裂失效。通过ANSYS对轴的结构进行了有限元分析。找出轴在设计中的结构不合理位置，改进设计参数，达到优化的目的。     

缺口应力集中对40Cr钢高周疲劳性能的影响

用超声疲劳试验方法测定了40Cr钢光滑试样和缺口试样在105-1010周次范围内的疲劳寿命(S-N)曲线,研究了缺口应力集中对疲劳性能的影响。结果表明:两种试样的S-N曲线呈现连续下降特征;缺口应力集中对材料疲劳性能的影响表现出阶段性特征,存在一个临界疲劳断裂循环数Nc,当疲劳断裂周次NfNc,Kf随Nf的增加而减小。在107以上超高周范围内,Kf和疲劳缺口敏感系数g与Nf具有线性关系。