多轴疲劳研究

介绍多轴疲劳研究的几个主要问题。（１）非比较加载引起的附加循环化。（２）最大剪切平面与自由表面相对取向对疲劳寿命的影响。（３）零部件承受多轴疲劳载荷时寿命的估算。本文就目前所采用的单参数双参数疲劳寿命估算准则进行了评述。     

材料多轴疲劳试验技术的发展与展望

在航空航天、核工业、海洋工程和轨道交通等核心领域,诸多关键结构件材料复杂服役工况下的疲劳测试需求促进了多轴疲劳试验技术的不断发展。首先回顾传统多轴疲劳试验技术的发展,包含拉伸-扭转、弯曲-扭转、拉伸-弯曲、双轴拉伸、双轴弯曲和拉伸-弯曲-扭转。随后,回顾近十年来新发展的多轴超声疲劳试验技术,包含双轴拉伸、双轴弯曲、拉伸扭转和拉伸-弯曲。此外,总结超声疲劳测试中的应力评估、试样冷却、频率效应和尺寸效应等关键问题,并给出了相应的解决措施。最后,简要介绍上述多轴疲劳试验技术在典型材料钛合金和镍基高温合金中的应用。在总结归纳的基础上,提出材料多轴疲劳试验技术的发展方向,指出该领域未来发展的新机遇。     

多轴齿形链系统动载荷特性的研究

载荷(工况)系数是链传动系统设计的重要原始输入之一,是直接关系到链条承载能力的设计变量,特别是对于正时齿形链系统,链板厚度或链板片数均与此相关。通过某款发动机正时链系统设计实例,在忽略曲轴扭振以及发动机气缸爆炸做功的前提下,定性分析了正时链系统的载荷特性,并通过缸盖反拖系统试验台静拖动转矩、动载转矩的测试,提出了正时齿形链系统不同转速条件下的载荷(工况)系数及其确定方法,对相关多轴、高速齿形链系统设计具有重要参考价值。     

中碳钢轴类零件焊接修复和变形的控制

某大型设备中的曲轴由于在长期运行中承受动载荷作用,处于复杂的应力状态下工作。在大修检测中发现连杆轴颈根部有一裂纹,约占圆周长一半以上,必须停机修复。该轴长3.5m,直径160mm(如图1所示),其材质为45锻钢。若更换新轴,周期太长,为早日开机使用,需尽快修复,采用下述焊接方法,实践证明,效果很好。     

多轴试验测试技术的发展与应用

相较于常规单轴力学试验,多轴试验可在复杂应力状态下取得材料更为全面的力学性能或对结构件寿命与失效机理进行更准确的评估.随着控制技术与测量技术的进步,多轴测试技术得以快速发展.近30年来,国内外学者通过设计各类多轴试验对材料的疲劳、断裂、冲压成型性能、各向异性行为、微观变形机制等进行大量研究,多轴试验日益成为交叉各学科的...     

多轴车辆操纵稳定性试验

大型多轴转向车辆的操纵稳定性试验方法尚在探讨阶段,而汽车操纵稳定性试验方法无法适用多轴转向车辆,建立和完善针对大型多轴转向车辆的操纵稳定性试验方法具有重要意义.在现有汽车操纵稳定性试验方法的基础上,针对某六轴转向车辆的操纵稳定性做了探讨性的试验研究,进行了该车的稳态回转试验、蛇形试验和转向轻便性试验,并制定了相应的试验方法,为多轴转向车辆操纵稳定性试验方法的制定奠定了基础.     

一种基于临界平面的多轴载荷循环计数方法

使用临界平面法计算多轴随机载荷作用下的结构寿命时,对平行于临界平面且相互垂直的剪应变历程应当选择合适的循环计数方法。针对该问题,对基于Wang-Brown方法的MWB方法进行了讨论和优化,并提出了一种基于临界面的多轴载荷循环计数方法,以材料变形的记忆性为物理基础划分计数区间,剪应变为主计数参量,正应变为辅助计数参量,逐步将计数区间分解为子计数区间和独立计数区间直至提取出所有载荷循环。对新方法、Wang-Brown方法和MWB方法的计数结果进行对比后认为新方法能够准确的提取多轴载荷历程中的损伤事件,然后将新方法应用于推耙机工作装置疲劳寿命预测中,获得的预测寿命与实际寿命相符。     

材料多轴疲劳破坏准则回顾

对多轴疲劳载荷作用下材料的疲劳破坏准则作了系统的回顾，按照用于描述材料疲劳破坏的参量，将多轴疲劳破坏准则划分为三类，应力准则、应变准则、能量准则。分别对这三种准则按多轴比例加载及多轴非比例加载两种情况进行阐述，并进行简单的评述。     

一种随机多轴疲劳的寿命预测方法

叙述一种多轴随机载荷的疲劳寿命预测方法，该方法首先由多轴随机载荷的权值平均最大剪应变平面确定临界平面，然后以临界平面上剪应变和正应变历史为研究对象，进行多轴载荷压缩处理和多轴循环计数，得到剪应变和正应变的循环计数结果，最后给出多轴疲劳寿命估算模型，并用多轴程序载荷实验验证。     

循环应力应变关系对碳素钢疲劳寿命预测的影响

通过试验对拉压载荷下材料的循环应力应变关系进行测试,建立了表达式σ＝ｋεｐ＾ｍ中常数κ、ｍ与材料的静抗拉强度间的经验式,并用该方程式可以直接由材料的静抗拉强度比较简便地预测材料的疲劳强度。最后与国外常用的拉压状态下的应力应变经验式σ＝１．７３σｂεｐ＾０．１６进行了比较;得到了两种材料疲劳寿命预测结果。     

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。     

低碳钢的大应变低周疲劳

对三种低碳钢的不同缺口的轴对称圆柱形试样在大应变循环下的低周疲劳行为进行了研究。以考察失效周次在１００次以内的疲劳断裂行为。结果表明随着被控循环应变幅度的增大。低碳钢的低周疲劳寿命降低，断裂模式则由疲劳解理逐渐向延性韧窝过渡。缺口处的三向应力程度以及起始循环加载的静态损伤都对最终的疲劳失效有重要的影响。建议采用一种广义的循环应变参量△ε来概括影响这种大应变低疲劳的诸因素，从而可以采用修正的Ｃｏｆｆ     

中碳钢高周疲劳损伤过程中表面显微硬度变化特征的实验研究

应用显微硬度计对高周疲劳不同循环周次下退火４５钢光滑试样的铁素体与珠光体进行表面维氏显微硬度测量。结果表明，在疲劳寿命域内，显微硬度统计均值可分为上升、稳定及下降三个阶段。对应不同的疲劳阶段显微硬度分散性将有所不同。据此对试验结果进行了理论分析，并初步讨论了高周疲劳损伤过程的某些演化特征。     

不锈钢多轴非比例加载低周疲劳的研究

对３１６Ｌ不锈钢进行了单轴及多轴非比例加载低周疲劳试验及其微结构的观察,分析了非比例循环附加强化及低周疲劳寿命对应变路径依赖性的微观机理,基于微观机理的研究结果,以位错结构特征参量的统计平均值给出了加载路径的非比例度定义,建立了新的多轴非比例加载低周疲劳寿命估算公式。     

中碳钢疲劳短裂纹行为的统计特性研究

通过对两种晶粒尺寸的中碳钢光滑试样的疲劳试验,研究了疲劳短裂纹形成和扩展的统计特性。结果表明,短裂纹形成和扩展寿命均可由二参数或三参数Ｗｅｉｂｕｌｌ分布函数表示。裂纹长度分布呈混合型Ｗｅｉｂｕｌｌ分布形式,分布曲线的拐点值和微观结构的特征尺寸有关。拐点值之前的裂纹长度分布可由二参数Ｗｅｉｂｕｌｌ分布函数表示,而在拐点值之后可由二参数或三参数Ｗｅｉｂｕｌｌ分布函数表示。晶粒尺寸对形成寿命,扩展寿命和     

高温拉扭比例与非比例加载下循环特性研究

针对拉扭薄壁管疲劳试样,在控制应变拉扭循环加载下对高温合金材料GH4169的循环特性进行试验研究.分别测试和研究比例与非比例拉扭加载下拉与扭的应力响应值随循环数的变化关系.研究结果表明,低周拉扭疲劳加载下,拉与扭应力响应的硬化与软化特性取决于应变加载路径和加载参数.     

一种多轴非比例载荷低周疲劳寿命预测方法

利用Itoh等人提出的非比例参数 ,提出一种非比例载荷下多轴低周疲劳寿命预测方法 ,提出几种不同非比例参数 ,并研究这些非比例参数对低周疲劳寿命预测的精度及适用性     

扭转预应变对45钢低周疲劳性能的影响

介绍４５钢在不同扭转预应力变下的低周疲劳性能,包括循环应力－应变特性,循环硬化软化特性及低周疲劳寿命的研究工作。结果表明,扭转预应变降低周疲劳寿命,循环应力随扭转预应变的增大而增大。     

车轮应变疲劳性能及损伤演变规律研究

通过试验分析了Φ９１５喂线车轮的低周疲劳行为，测定了循环稳定和单调拉伸应力－应变曲线，给出了应变－寿命及应力－寿命关系，讨论了循环软化、循环硬化特性，导出应变疲劳损伤演变方程和寿命估算方程。列表给出车轮钢的全部应变疲劳参数和与之对应的静态参数，可供设计选材、寿命估算时使用。