疲劳裂纹扩展试验载荷谱加重方法研究

为探索缩短疲劳裂纹扩展试验周期的载荷谱处理方法,对多种裂纹扩展模型进行了综述,概括出一种通用的裂纹扩展预测模型表达式。提出了一种将峰谷值同时等比例放大的载荷谱加重方法,并推导出加重前后裂纹扩展寿命的转换关系。用一种随机谱和两种块谱的基准谱及对应四种比例加重谱进行了LY12CZ中心裂纹板裂纹扩展试验,用常幅载荷谱及其1.1倍加重谱进行了典型机身壁板结构裂纹扩展试验。试验结果表明载荷谱等比例加重方法可以有效缩短疲劳裂纹扩展试验周期而不改变结构破坏模式,而分析结果表明由该方法预测的裂纹扩展寿命与试验结果的误差在15%以内,满足工程精度要求。     

复合材料疲劳可靠性研究

将复合材料疲劳可靠性研究领域划分为载荷／环境谱的编制、疲劳性能、疲劳寿命估算及疲劳可靠性分析与设计四个方面,并分别简述了各自方面的研究进展。     

金属材料疲劳试验与数据处理方法

疲劳是金属材料机械构件常见的一种失效形式,疲劳试验方法与数据处理方法一直是研究学者们关注的热点。该文从疲劳寿命和规定寿命下的疲劳强度两个方面介绍了疲劳试验和数据处理方法的主要研究成果,并说明了几种典型的疲劳寿命试验方法与疲劳寿命概率分布参数的统计方法,以及规定寿命下的疲劳强度试验方法与规定寿命下的疲劳强度概率分布参数的统计方法;并通过算例,对比了不同方法之间的差异。     

扭转疲劳试验的探索性研究

介绍了扭转疲劳试验方法的探索性研究，并对不锈钢，铝合金及结构钢进行了扭转疲劳试验研究，结果表明，这几种材料的扭转疲劳寿命取决于轴向切应变与切向应变的相位差。     

随机载荷下疲劳寿命预估计算方法研究

分析了一种用于随机载荷下零构件疲劳寿命预估的有效计算方法。引入材料所吸收的弹性应变能和塑性应变能等参量，在等能量损伤法则下推算出稳态条件下随机载荷的等价常幅应力，适用于结构设计阶段和改进阶段或应力响应时间历程无法实测的情况。     

腐蚀疲劳试验系统的开发及应用

海洋工程用钢服役时一直受到环境腐蚀和疲劳载荷的耦合作用,而传统的腐蚀、疲劳单项评估已不能满足检测需求,因此开发了一套腐蚀疲劳试验系统来测试材料在腐蚀环境下的疲劳寿命,并使用该系统对海洋工程用S690QL高强钢板在腐蚀环境下的疲劳寿命进行了测试.结果表明:该系统可以对试验温度、流速、腐蚀介质pH值等参数精准控制,并可以实...     

钛合金高温疲劳性能的试验研究

开展了钛合金材料高温疲劳试验研究。试验共设计3种工况,即:200℃,0.5kN-22.5kN-0.5kN力加载循环;300℃,0.5kN-22.5kN-0.5kN力加载循环;200℃,0.5kN-30kN-0.5kN力加载循环,每种工况下分配试样数为5个~7个。引入\     

疲劳寿命计退火特性及电阻变化推算载荷谱的研究

对三种交变应变量循环后的疲劳寿命计在不同温度下进行退火实验,由它们在低于再结晶温度退火后电阻去除量的不同,得出疲劳寿命计在交变应变作用下电阻累积的主要机理。根据疲劳寿命计的标定特性曲线和在载荷谱下的响应特性,由三个不同方向粘贴的疲劳寿命计电阻变化推算载荷谱,该方法扩大了疲劳寿命计的使用范围。     

高应力水平下滚动轴承疲劳寿命试验研究

通过在三种不同的强化负荷下进行深沟球轴承疲劳寿命试验，并与常规试验一组结果对比。结果表明，适当地加大滚动轴承疲劳寿命试验负荷，可以大大缩短试验时间，而疲劳寿命依然服从Ｗｅｉｂｕｌ分布，且与常规试验结果基本一致，同时疲劳破坏的形式仍是表面下萌生裂纹，然后扩展至表面形成剥落。     

高应力水平下滚动轴承疲劳寿命试验研究

通过在三种不同的强化负荷下进行深沟球轴承疲劳寿命试验，并与常规试验一组结果对比。结果表明，适当地加大滚动轴承疲劳寿命试验负荷，可以大大缩短试验时间，而疲劳寿命依然服从Ｗｅｉｂｕｌｌ分布，且与常规试验结果基本一致，同时疲劳破坏的形式仍是表面下萌生裂纹，然后扩展至表面形成剥落。     

几种常用的金属材料疲劳极限试验方法

金属疲劳试验用于测定金属材料的许用疲劳应力,绘制材料的疲劳曲线,进而在交变应力下测定金属材料的疲劳极限。疲劳研究的试验方法有很多,该文根据有关国家标准和现有文献资料对一些常用疲劳试验方法进行了综述,包括单点疲劳试验法、升降法疲劳试验、高频振动疲劳试验法、超声波法疲劳试验、红外热像技术疲劳试验方法,并对每种疲劳试验方法的试验目的、适用条件、试验试样、所需仪器、具体步骤和数据处理进行了介绍。     

重载齿轮弯曲疲劳寿命测试方法研究现状

重载齿轮是大型机械装置(推土机、挖掘机、装甲车等)传动系统的核心部件,它的主要功能是按照规定的转速比传递运动和转矩。随着科学技术的发展和军事装备的更新换代,重载齿轮的研究除了在材料性能、齿形设计、承载能力等方面取得了新成就外,另一个突出的进步就是在齿轮性能测试技术方面获得了很多成果,使得一些过去难以定量研究的问题(如齿轮的疲劳强度、齿轮传动品质等)都有了比较实用的测量手段。而在重载齿轮疲劳性能研究中,相对于接触疲劳产生的齿面点蚀、胶合、磨损等微小破坏而引起齿轮传动效率降低,啮合不到位等现象,弯曲疲劳则会直接导致齿根产生裂纹甚至形成断齿现象,造成重大事故。因此,准确测试重载齿轮的弯曲疲劳寿命,分析弯曲疲劳性能,进而优化齿轮设计,提升齿轮性能,对监测因弯曲疲劳失效所引起设备故障以及避免服役过程中发生重大事故具有重要意义。重载齿轮弯曲疲劳寿命受多方面因素的影响,其中包括材料性能、加工尺寸、制备工艺以及测试手段等,因此对其弯曲疲劳寿命的定量测试一直是各国研究人员关注的热点话题。关于重载齿轮弯曲疲劳寿命的研究可以归纳为以下三方面:弯曲疲劳原理探究方面已发展到声发射信号检测、光学图像分形理论计算、计算机有限元数学模拟等多方面的实际应用;性能检测实验已有单齿/双齿脉冲加载、动态啮合式加载等多种试验方法;数据处理方面已发展出升降法、成组法、雨流法以及多种S-N曲线拟合的数据处理手段。这些分析方法以及测试手段的应用可以大大节省实验成本、提高分析效率、减少试验误差,进而提高重载齿轮弯曲疲劳寿命检测的准确性。本文从重载齿轮弯曲疲劳寿命的测试原理、试验方法以及测试数据处理三方面出发,根据国内外研究现状,对重载齿轮的弯曲疲劳性能进行机理性与实验性的探究,为测试重载齿轮的弯曲疲劳寿命提供有效的理论依据、具体的测试方法以及准确的数据处理手段。     

机翼构件不同载荷谱下的寿命反推

对飞机机翼构件在不同截荷谱下的宏、微观断裂特征进行了观察与分析，并结合载荷谱中的应力变化特点，对A飞机和B飞机翼构件在不同载荷谱下的裂纹扩展寿命进行反推。结果表明，载荷谱中不同的应力变化在失效构件断口上反映出不同的宏、微观断裂特征，采用断口定量分析技术可反推构件的疲劳寿命，并依此反推构件疲劳裂纹形核的先后顺序。     

连续油管疲劳试验机设计与疲劳寿命试验

采用自主设计研制的首台国产连续管弯曲疲劳试验机,对某国产CT80钢级连续油管进行疲劳试验,并对影响连续油管低周疲劳寿命的各种因素进行了研究。结果表明：增加连续油管的壁厚、减小连续油管的外径、提高连续油管的屈服强度、减小管内压力、减少管体表面损伤以及提高连续油管焊接质量均能显著提高连续油管的弯曲疲劳寿命;     

疲劳试验的数据处理

以45钢为例,介绍了疲劳试验数据处理的步骤:整理样本数据,画散点图,用回归分析建立疲劳方程和曲线,计算相对误差,计算残差标准差,建立可靠度-疲劳应力-寿命方程和曲线。讨论的重点是用配对法求得的应力作为截尾寿命的应力;建立带小数幂的疲劳方程;用相对误差代替显著性检验。     

A New Static and Fatigue Compression Test Method for Composites

Abstract: A new test method to determine the compressive properties of composite materials under both static and fatigue loading was developed. The novel fixture is based on the concept of transmitting the load by a fixed ratio of end‐to‐shear loading. The end‐to‐shear load ratio is kept fixed during the test through a mechanical mechanism, which automatically maintains the gripping pressure. The combined loading method has proven very efficient in static loading and is used in the new fixture which is specially designed for fatigue testing. Optimum gripping (shear loading) and alignment of the test coupon are achieved throughout the fatigue life. The fatigue strength obtained is more reliable because bending of the specimen due to poor gripping and alignment is minimised. The application of the new fixture to static and fatigue compression is demonstrated by using unidirectional carbon/epoxy and glass/polyester composite systems. Repeatable results and acceptable failure modes are obtained under both static and fatigue loading.     

复合材料滚动轴承的疲劳试验研究

通过对复合材料滚动轴承的疲劳试验,研究了短纤维注射成型工艺研制的玻纤／尼龙６６滚动轴承的疲劳寿命和失效形式,为复合材料滚动轴承的设施应用有价值的参考。     

基于热红外成像技术的300M钢疲劳极限测定

对经过热处理和未经过热处理的超高强度300M钢在室温下的常规疲劳性能进行了研究,用红外成像仪测量了疲劳试验过程中合金表面的温度变化;根据疲劳试验过程中温度-应力关系及试样表面温度分布差异,确定疲劳断裂位置和疲劳极限。结果表明:根据试件表面温度变化可以预测疲劳断裂位置;以此法确定的热处理300M钢疲劳极限为833MPa,与常规疲劳试验测得的疲劳极限吻合较好;加载初期300M钢升温到一定温度后形成平稳段,在断裂前温度快速升高。     

曲轴弯曲疲劳试验裂纹研究与失效判定

通过对疲劳裂纹的产生、扩展机理研究和试验,结合疲劳试验数据分析了疲劳裂纹扩展与疲劳寿命的关系。试验结果及分析表明,大量经圆角滚压强化的球墨铸铁曲轴,疲劳试验运行107次在连杆颈与曲柄臂过度圆角产生微裂纹,该裂纹属于非扩展裂纹,继续试验时裂纹不扩展,试样在该载荷下具有无限疲劳寿命。