S135钻杆钢的单轴疲劳性能对比

通过疲劳试验测定了S135钻杆钢在单轴对称拉-压和扭-转加载条件下的疲劳寿命,应用回归分析方法得到了单轴疲劳寿命的定量公式,并对疲劳断裂的机制进行了分析。结果表明:在双对数坐标中,疲劳寿命与有效应力幅呈良好的直线关系;扭-转疲劳极限与拉压疲劳极限之比为0.682;拉-压加载和扭-转加载下的裂纹均萌生于试样表面;拉-压疲劳试样的裂纹扩展以疲劳条带为主要特征;扭-转疲劳试样的裂纹扩展以剪切型涟波花样为主要特征。     

X56管线钢的腐蚀疲劳寿命试验研究

采用不同应力比在不同环境下对Ｘ５６管线钢进行了疲劳试验。结果表明，对称循环时腐蚀环境下的Ｓ－Ｎ曲线的斜率要比空气中的大，低应力下腐蚀劳寿命比在空气中低得多，应力越低降低幅度越大。在空气中有疲劳极限存在，而在腐蚀环境中存在疲劳极限。在高应力区两曲线有相交点，广交会劳寿命甚至比空气中时还要长。当应力比为０．２时，两曲线的斜率几乎相同。所不同的仅是有无疲劳极限之分。即在较高频率下腐蚀损伤只在低应力区有效     

厚壁圆筒形构件动态自增强的实验研究（一）—动态自增强原理

承受脉动内压的一定材料的厚壁圆微形构件，在达到疲劳极限强度（疲劳极限压力）时，其内壁当量应会大于材料的屈服极限，将这种现象称为厚壁圆筒形构件的动态自增强，本文基于脉动内压疲劳试验结果，对厚壁圆筒构件的动态自增强原理进行了分析研究。     

灰色关联分析在疲劳中的应用

钢材的疲劳极限是对机器零件进行抗疲劳设计及可靠性分析的必需数据，但许多钢材的疲劳极限数据往往很难查找。本文运用灰色系统理论对σ０．２，σｂ，ＲＭｃ，σ－１进行了关联度分析，给出了用σ－１进行了关联度分析，给出了用σ０．２或ＲＭｃ计算σ－１的估算式。     

滚子链和套筒链链段疲劳试验中疲劳限值的确定

本文介绍了链段疲劳试验中确定其疲劳极限值的方法，在一般机械零件的疲劳测试中，有多种方法测试疲劳极限，但究竟选择哪一种方法最合适，需要根据被试零件的结构及工作要求等来确定，本文根据链条的工作特性探讨了测试其疲劳极限值的具体方法。     

显微裂纹生成抗力Rmc在疲劳中的应用

通过统计分析找出了显微裂纹生成抗力R_(MC)与疲劳极限之间的比例常数,从而可简便地通过R_(MC)计算出材料的疲劳极限。还可通过R_(MC)估算出一个临界晶粒尺寸,若大于该临界尺寸,疲劳极限则与晶粒尺寸无关。此外,还通过R_(MC)估算出相应于疲劳极限时的最大裂纹尺寸。上述结果仅适用于体心立方结构的铁或钢。     

2Cr13钢离子渗氮处理的疲劳强度

２Ｃｒ１３钢离子渗氮处理提高光滑和缺口疲劳极限的幅度与疲劳薄弱环节有关。氮化光滑试样的薄弱环节在表下，疲劳强度主要取决于心部性能，较调质态提高仅为２５％，未能发挥氮化层性能潜力；缺口试验的薄弱环节的氮化层，疲劳强度主要取决于氮化性能，较调质态提高达９２％，使氮化层性能得到充分发展。用主要取决于心部性能的光滑疲劳极限与主要取决于氮化层性能的缺口疲劳极限计算的ｑ值具有非真实性。     

材料原始组织对表面形变强化有效性的分析

综述了几种原始组织的材料表面形变强化的有效性，讨论了三个主要因素的作用和相互关系。可以认为，表面形变强化的有效性是马氏体大于索氏体，缺口件大于光滑件，滚压大于喷丸；滚压使马氏体40Cr钢的缺口疲劳极限显著提高，甚至超过光滑疲劳极限，这主要归因于高的残余压应力的有益作用。并对表面形变强化的选材依据提出了建议。     

铸锭工艺对齿轮弯曲疲劳性能影响的试验研究

当前，表面硬化齿轮存在多种铸锭工艺状态，开展铸锭工艺对齿轮弯曲疲劳性能影响研究，对齿轮抗疲劳精益设计和成本控制有十分重要的意义。对模铸锭、连铸坯和电渣锭18CrNiMo7-6渗碳齿轮开展了表面完整性表征测试，研究了不同铸锭状态齿轮的齿根残余应力、表面粗糙度和硬度差异；基于国家标准GB/T 14230—2021《齿轮弯曲疲劳强度试验方法》，设计了齿轮弯曲疲劳试验方案，对模铸锭、连铸坯和电渣锭18CrNiMo7-6齿轮开展了升降法齿轮弯曲疲劳试验，获取了不同可靠度下的弯曲疲劳极限，探究了铸锭工艺对齿轮弯曲疲劳极限的影响；对3种工艺状态齿轮开展了Locati快速测定法的齿轮弯曲疲劳极限测试，研究了两种试验方法的弯曲疲劳极限结果差异，为我国齿轮疲劳基础数据建设与抗疲劳主动设计提供参考。     

汽轮机叶片材料的疲劳板取与疲劳寿命估算

研究了汽轮机叶片材料２Ｃｒ１３马氏休不锈钢在室温到４５０℃之间拉－拉或拉－压疲劳试验过程中平均应力与疲劳极限之间的关系,结果表明,平均应力与疲劳极限之间的关系与Ｇｅｒｂｅｒ关系式吻合。根据室温疲劳极限值导等效理论疲劳极限与应力疲劳寿命估算公式,并通过引入频率因子对疲劳寿命公式进行修正,推出２Ｃｒ１３钢在不同频率条件下的应力疲劳寿命公式,并进行了试验验证。     

基于裂纹萌生期限的典型零件剩余寿命预测

将有限元分析方法与疲劳寿命预测相结合,以曲轴为对象,对循环载荷导致的疲劳断裂进行了研究。以实际裂纹检测精度定义的疲劳裂纹萌生极限尺寸为计算标准,通过ABAQUS有限元分析计算整体应力应变,采用子结构分析由名义载荷得出的局部最大名义应力载荷谱,结合Ohij疲劳寿命法则准确计算出裂纹萌生期限,实现了基于裂纹萌生的剩余寿命预测。     

确定疲劳极限的极小样本方法

提出一种确定疲劳极限的极小样本方法,该方法不但给出了很好的方差估计量,解决了传统升降法对方差估计误差较大的问题,而且还能够充分利用以往积累的经验数据,并结合当前少量的试验,即可确定出安全疲劳强度,与传统的只能利用当前试验数据的升降法相比,其可利用的信息量有了大幅度增加,所以,在精度相同的情况下,可以节省大量试件,而在试件数一定的条件下,又能提高预测精度,文中还给出了一个对比实列。     

C级铸钢重构S-N曲线模型的研究

给定若干概率水平的常规疲劳可靠性S-N曲线只能做相应概率水平的疲劳设计与寿命预测,要实现任意可靠性水平的疲劳设计、寿命预测和失效率分布规律估计,需要重构广义概率疲劳可靠性S-N曲线.首先应用Monte Carlo模拟技术在可接受的误差范围重构C级铸钢的疲劳极限和成组法S-N数据,然后应用广义极大似然法测定其中短寿命范围的可靠性S-N曲线,最后应用概率疲劳极限外推法获得该材料长寿命范围的合理疲劳概率S-N曲线.     

铝合金光试样非对称循环疲劳极限的估算

提出铝合金光试样非对称循环极限的估算公式，该公式可供疲劳设计使用。     

疲劳裂纹萌生尺寸的定义及其确定方法

以缺口件为研究对象，根据疲劳非扩展裂纹的性质，给出裂纹萌生尺寸的定义，提出疲劳裂纹萌生尺寸的确定方法，从损伤角度解释其萌生尺寸的物理意义，最后用局部应力应变法估算形成寿命，验证其合理性。     

汽车变速器疲劳寿命的研究与发展综述

为了进一步推进汽车变速器疲劳寿命研究的发展,根据汽车变速器疲劳寿命研究方法的特点和应用状况,分别从变速器的载荷、变速器的疲劳试验和变速器的寿命预测3个方面对变速器寿命的研究进行了综述,为以后的研究提供参考。针对变速器载荷谱的编制,分析总结了现有的变速器载荷谱编制方法,其结果表明:程序载荷谱的编制是变速器载荷谱编制最准确有效的方法,但是现有的程序载荷谱并不能满足所有变速器寿命预测的要求;对于不同载荷谱作用下的疲劳试验,分析了每种试验的加载和试验结果,其结果表明:基于程序谱加载的疲劳试验能很好地模拟变速器的实际工作过程,试验结果最为准确;通过分析对比变速器寿命预测的几种常用的方法,其结果表明:概率疲劳寿命预测可以为变速器的研发和维修提供更全面的数据,是未来研究的重点。最后针对变速器载荷谱编制、虚拟试验和变速器疲劳数值仿真等,提出了其可能的研究热点和方向。     

装甲车辆侧减速器齿轮接触疲劳寿命预测研究

通过对根据典型路面实车试验获得的载荷数据进行雨流计数处理,编制了装甲车辆侧减速器齿轮所承受的扭矩谱和应力谱;充分考虑残余应力对齿轮接触疲劳极限的影响,通过强度和硬度之间的转换关系以及疲劳强度与残余应力的作用关系,得到了齿面沿深度方向的静强度以及接触疲劳强度分布;结合疲劳寿命分析技术,进行了齿轮疲劳寿命预测,其预测结果与实际规律相符合。     

Service life estimation of extrusion dies by numerical simulation of fatigue-crack-growth

In this study, fatigue behavior of cold extrusion dies is investigated analytically. Experimental studies and practical experience have shown that fatigue cracks occur at the inlet radius of die shoulders. The highest stress concentration is found also at the same location. For this reason, effective stress intensity factors at different locations of the die-shoulder inlet of a typical axisymmetric extrusion die have been calculated by using the finite element method. The crack growth has been simulated by applying the Paris/Erdoĝan fatigue law to the computed data. Finally, service life of the extrusion die has been estimated from the crack-growth-rate. Agreement of theoretical estimations with available data is found to be satisfactory within the limits of experimental uncertainties. Furthermore the experimental behavior of the crack growth (stable-unstable-stable growth with final fracture) is simulated correctly. It has been shown that the unexplained behavior is caused by decrease of stress concentration with increasing crack-length.     

海洋平台结构系统的冰激疲劳可靠性分析

提出一种冰激疲劳损伤简化计算方法，用于计算冰力作用下平台管节点的疲劳损伤，并根据该方法分析平台构件和整体的疲劳可靠性。该方法用两个指数函数拟合平台和海冰相互作用时疲劳应力和应力循环次数与海冰厚度、速度的关系，具有较高的拟合精度，而且给出基于S—N曲线的疲劳损伤计算公式，从而使疲劳损伤计算得到很大简化。在此基础上，给出平台构件可靠性和整体可靠性的计算方法，并通过提出冰载荷作用下海洋平台整体疲劳失效的简化判断依据，简化平台整体疲劳可靠性计算过程。同时基于断裂力学的Paris公式，建立冰载荷作用下构件疲劳裂纹扩展的可靠性模型，当平台被检测出有裂纹时，可以使用该模型对构件和平台整体进行可靠性分析。对冰激动力响应不太严重的平台，可以用文中提出的方法进行疲劳可靠性分析。