传动渗碳齿轮断裂失效分析

对齿轮的断裂部位的形貌特征,齿面加工情况等进行观察,从断裂区组织与硬度、齿轮材质、渗碳层深度等方面对断裂的渗碳齿轮进行检测、分析。分析结果表明,齿轮断裂是由于淬火裂纹引起的。     

某风电机组行星齿轮断齿原因

某风电机组行星齿轮在运行约2a后发生断齿.采用化学成分分析、宏观观察、断口分析、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法,分析了该齿轮断齿的原因.结果表明:该行星齿轮原材料中存在大量聚集的夹杂物,在齿轮服役过程中,夹杂物附近易产生应力集中,从而在该处萌生裂纹,齿轮表面烧伤加速裂纹扩展,最终导致齿轮发生疲劳断裂.     

减速器主动齿轮断裂失效研究

本文对减速器主动齿轮断裂行为进行了分析。结果表明,齿根倒圆与齿面交接处部位的两长裂纹由大应力造成,裂纹分布、走向及扩展均具有节径型共振特征。辐板与齿轮外圆端面交接处的两小裂纹与二者之间的组织应力有关。     

分动箱齿轮断裂原因

某分动箱的20CrMnTi钢齿轮在工作过程中发生断裂.采用宏观分析、微观分析、化学成分分析、硬度测试、硬化层深度测量、非金属夹杂物分析、金相检验等方法对齿轮的断裂原因进行了分析.结果表明:齿面上残留的加工刀痕导致应力集中,在周期载荷的作用下,疲劳裂纹源首先在残留的加工刀痕较深处形成,随后裂纹逐渐扩展,最终齿轮发生疲劳断...     

变速器中间轴齿轮断裂分析

某轿车变速器中间轴在进行耐久性试验时发生断裂。采用化学成分分析、金相检验、扫描电镜观察及硬度测定等方法对失效件进行了分析。结果表明：齿根表面淬火层非淬硬组织过深和硬度过低,造成中间轴齿轮承载能力下降,最终导致在耐久性试验中发生弯曲疲劳断裂。并提出了改进意见。     

微合金化渗碳齿轮钢的接触疲劳性能

通过滚动接触疲劳试验方法,研究了两种渗碳齿轮钢的接触疲劳性能.结果发现,渗碳齿轮钢接触疲劳试样失效方式主要为渗碳层的点蚀和剥落.氧含量较低的Nb微合金化齿轮钢(含0.04%的Nb)中氧化物夹杂数量少、尺寸小,接触疲劳裂纹起裂较难;同时,Nb微合金化齿轮钢渗碳层晶粒尺寸小、硬度高,提高了疲劳裂纹萌生及扩展阻力,导致Nb微合金化后,齿轮钢的接触疲劳寿命大幅度提高.     

风电偏航双列球轴承外圈断裂的原因

某型风电偏航双列球轴承外圈在服役过程中发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、力学性能测试、扫描电镜及能谱分析等方法,分析了该轴承外圈断裂的原因。结果表明：轴承外圈断裂源部位存在应力集中,接触表面有摩擦塑性变形损伤,腐蚀部位产生疲劳裂纹并逐步扩展,最终导致轴承外圈发生断裂。     

钢箱梁桥焊接细节的疲劳断裂可靠性分析

联合线弹性断裂力学和长期监测数据提出了大跨桥梁焊接细节疲劳可靠度评估方法, 并以润扬大桥钢箱梁的焊接细节为对象开展了应用研究。首先, 采用长期监测数据建立了疲劳荷载效应的概率模型;其次, 推导了焊接细节疲劳断裂抗力的表达式, 分析了初始裂纹深度和极限裂纹深度对断裂抗力的影响规律, 采用随机数值模拟的方法得到了断裂抗力的概率模型;最后研究了交通荷载增长条件下焊接细节疲劳可靠度的时变规律。研究表明:断裂抗力服从对数正态分布, 且对初始裂纹深度极为敏感;当考虑交通荷载增长, 桥梁的服役期还未满设计基准期时, 焊接细节的可靠度就将低于目标可靠度水平。     

空压机ZR750低压机头LP转子驱动齿轮断裂分析

通过对空压机ZR750低压机头LP转子驱动齿轮断裂部位进行理化检测和分析,推断其失效原因为在机器发生故障后仍反复强行运转,致使承受很大的冲击和弯曲应力,导致在应力集中的齿轮齿根部位产生了断裂。     

Stellite12钴基合金的疲劳性能及其断裂机理研究

采用三点弯曲疲劳法测得光滑试样和直缺口试样的S-N曲线以研究Stellite12钴基合金的疲劳性能,并通过断口形貌观察进一步探究该钴基合金的断裂过程。结果表明:光滑试样的疲劳极限为545 MPa,约为原始抗弯强度1552 MPa的25.4%;直缺口试样的疲劳极限约为101MPa,约为静态抗弯强度517.6MPa的19.1%。对于疲劳敏感性,光滑试样与直缺口试样的疲劳敏感性分别为397和31。此外发现疲劳裂纹多萌生于近表层聚集的碳化物处,同时表面缺陷也可诱发疲劳裂纹的萌生。疲劳裂纹的扩展主要表现为碳化物的穿晶断裂,钴基体在应力比R=0.1的疲劳加载条件下虽表现出一定的韧性且呈现出较多的撕裂脊,但也呈现出一定的脆性断裂模式,因此疲劳裂纹扩展模式为真疲劳与静态疲劳的混合模式。     

冷剪机刀架拉杆疲劳断裂研究

扭杆是剪切机中的关键零件,在剪切过程中受交变裁荷作用,在实际生产中常出现疲劳断裂现象。本文利用有限元对某厂冷剪机的拉杆进行疲劳分析,结果表明,在剪切力发生倾斜条件下,拉杆强度不能满足疲劳寿命长时间运行要求,有可能引起疲劳断裂。     

奥－贝球铁断裂与疲劳研究的新近进展

奥 -贝球铁具有很强的强度、塑性、韧性、疲劳强度和耐磨性等综合性能 ,应用日益广泛 ,已成为一种重要的工程材料。近年来对其断裂与疲劳的研究发展很快 ,得到不断的深入 ,本文详细介绍了其新近进展。     

预应力FRP加固RC梁界面疲劳裂纹扩展行为研究

以预应力纤维增强复合材料（FRP）片材加固钢筋混凝土（RC）梁为研究对象,探讨了该类加固梁中FRP与混凝土之间界面疲劳裂纹的扩展规律。基于界面裂纹尖端的力学分析模型,理论推导了三点弯曲加固梁的界面裂纹应力强度因子（SIF）的计算公式,分析了FRP预应力水平对SIF的影响,并结合加固梁的界面裂纹扩展实验,提出了该类加固梁...     

疲劳载荷下工业纯铁表面与内部裂纹长度的研究初探

疲劳裂纹扩展试验中,采用表面裂纹长度作为疲劳裂纹长度进行疲劳裂纹扩展计算和疲劳裂纹扩展模型建立的过程中,会导致计算的最终结果和模型产生一定的误差。对工业纯铁板材试样进行疲劳裂纹扩展试验,分析疲劳裂纹扩展过程中裂纹长度与裂纹扩展速率的关系,以及对疲劳裂纹扩展断口形貌特征进行观察。结果表明,上述2种方法均可来确定表面裂纹长度和内部裂纹长度之间的关系。     

GCr15钢接触疲劳寿命与断裂韧度关系的研究

对五种不同硫含量(0.009—0.092wt％)的GCr15钢进行了接触疲劳试验并测试了其断裂韧度K_(IC)值。试验数据进行了较为严格的统计处理,研究了接触疲劳寿命与断裂韧度K_(IC)的相关性。统计分析结果表明:GCr15钢的额定寿命L10与K_(IC)相关性不显著,但中值寿命L50与K_(IC)之间具有显著的相关性。因此,断裂韧度K_(IC)有可能作为中值寿命L50的一种度量。     

变风载下风电齿轮箱内部激励规律研究及动态特性优化

风电齿轮箱作为风电机组的关键部件,其动态特性直接影响整个机组的运行。以某兆瓦级风电齿轮箱为研究对象,考虑箱体、行星架的结构柔性后,建立风电齿轮箱耦合动力学模型,并分析了其动态响应。针对单一工况所得的齿轮修形量未必适用于其它工况的问题,对各工况下的风电齿轮箱各级齿轮副内部激励进行了加权处理,以各齿轮内部激励和最小为优化目标,基于遗传算法寻求适用于多工况的最优修形量,并结合齿轮宏观参数优化来改善风电齿轮箱的动态响应。结果表明,通过宏观参数优化及齿轮修形后,各工况下风电齿轮箱的振动加速度及结构噪声均得到了有效改善。研究结果为兆瓦级风电齿轮箱动力学特性优化提供了依据。     

碳/碳复合材料疲劳损伤失效试验研究

对单向碳/碳复合材料纵向拉-拉疲劳特性及面内剪切拉-拉疲劳特性进行了试验研究; 对三维四向编织碳/碳复合材料的纵向拉-拉疲劳特性及纤维束-基体界面剩余强度进行了试验研究。使用最小二乘法拟合得到了单向碳/碳复合材料纵向及面内剪切拉-拉疲劳加载下的剩余刚度退化模型及剩余强度退化模型, 建立了纤维束-基体界面剩余强度模型。结果显示: 单向碳/碳复合材料在87.5%应力水平的疲劳载荷下刚度退化最大只有8.8%左右, 在70.0%应力水平的疲劳载荷下, 面内剪切刚度退化最大可达30%左右; 三维四向编织碳/碳复合材料疲劳加载后强度及刚度均得到了提高; 随着疲劳循环加载数的增加, 三维四向编织碳/碳复合材料中纤维束-基体界面强度逐渐减弱。      

Cu/WCp叠层功能梯度材料疲劳裂纹扩展速率的数值模拟

本研究基于FRANC2D(Fracture Analysis Code in 2 Dimensions)二维断裂分析有限元软件,并结合大型有限元软件ABAQUS,对Cu/WC_p双层及多层功能梯度材料的疲劳裂纹扩展进行数值模拟研究,控制疲劳裂纹沿不同梯度方向扩展,计算出裂纹扩展中的应力强度因子幅(ΔK),绘制出疲劳裂纹扩展速率曲线,以及裂纹扩展速率和裂尖距界面距离l的关系曲线(da/dN-l),将模拟计算结果与试验结果进行对比分析。研究表明:结合FRANC2D和ABAQUS的数值模拟方法,在比较复杂的叠层功能梯度材料有限元模型建立中具有很大的优势,可以快速地计算功能梯度材料的应力强度因子值;发现材料梯度层间界面的存在以及材料梯度含量的变化,对功能梯度材料裂纹扩展的整个阶段都存在很大影响;梯度层的数量对功能梯度材料的疲劳裂纹扩展速率也有一定影响。     

桥梁高性能钢HPS485W疲劳裂纹扩展速率试验研究

以国产桥梁用高性能钢HPS485W为研究对象,对7.5mm、12.5mm和19.5mm的HPS485W紧凑拉伸试样分别在应力比R=0.1、R=0.5和R=0.8的疲劳荷载下进行疲劳裂纹扩展速率(da/dN)试验,采用七点递增多项式的方法进行局部拟合求得试样的疲劳裂纹扩展速率。与传统桥梁用钢14MnNb相比,该文试验测得高性能钢HPS485W具有更优越的忍受疲劳裂纹扩展能力。试验结果表明：试样厚度是影响疲劳裂纹扩展速率的关键因素;对同一厚度的试样,疲劳裂纹扩展速率随着应力比R的增大而增大。此外,对19.5mm试样在荷载比R=0.1的情况下,进行工程门槛值的试验测定和理论门槛值的数值求解,分析求得19.5mm的HPS485W的理论门槛值为7.22MPa·m^1/2。该文试验得到的HPS485W疲劳裂纹扩展曲线,可用于高性能钢桥的抗疲劳、防断裂设计与寿命预测。     

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.