基于失效规则的机械装备腐蚀失效模式诊断

根据对现有的机械装备腐蚀失效案例和现有失效知识的分析和总结,提取应力腐蚀和腐蚀疲劳两种模式的腐蚀失效特征并依据这些失效特征建立相应的腐蚀失效判断规则,根据这些失效规则运用COM Wizard、数据库技术、可靠性技术建立有效的腐蚀失效模式诊断专家系统。该专家系统依据输入的腐蚀失效特征识别具体案例的腐蚀失效模式,以综合可信度作为诊断结果的评价参数。     

基于疲劳失效的行星齿轮减速器时变可靠性分析

随着科技革新与社会发展,对行星齿轮减速器的可靠性要求越来越高。行星齿轮减速器运行过程中存在疲劳因素,会导致可靠度发生变化。针对这一问题,首先,根据应力-强度干涉理论,构建行星齿轮减速器在疲劳失效（主要是齿面接触疲劳失效和齿根弯曲疲劳失效）下的时变可靠性模型;其次,结合单调性定理,将时变可靠性模型简化,利用Matlab编程,求解了行星齿轮减速器的可靠度;对时变可靠性模型的各变量进行了灵敏度分析;最后,以PM90精密行星齿轮减速器为例,分别得到基于疲劳失效下的可靠度和各变量的灵敏度,阐述了在接触疲劳失效和弯曲疲劳失效下的可靠性时变规律,为行星齿轮减速器的时变可靠性分析奠定了基础。     

压力容器安全技术研究重点

1.锅炉压力容器系统安全工程,失效与可靠性分析,缺陷安全评定,在线安全状态监测与诊断; 2.锅炉压力容器材料和焊接接头在低温、高温、疲劳、腐蚀环境和长期服役情况下的退化与破坏;     

基于道路载荷的汽车结构件可靠性试验方法研究

基于疲劳伪损伤相关性分析,建立了与道路载荷等效的程序载荷谱;对构件疲劳寿命进行了威布尔分析,建立了在一定置信度、可靠度条件下最少样件的可靠性试验方案。通过变速箱支架台架可靠性试验,复现了与道路试验相同的失效模式、疲劳失效寿命,分析了影响变速箱支架疲劳寿命的因素,并验证了试验方法的有效性。     

SPFC440钢/5052铝自冲铆接头与胶铆复合接头腐蚀性能对比

为研究SPFC440钢与5052铝合金自冲铆接头的腐蚀性能,分别制备了自冲铆接和胶铆复合两种接头。通过对不同腐蚀时长下的两种接头试样进行疲劳性能测试,分析了粘胶剂对铆接接头腐蚀疲劳性能的影响,并对疲劳断口、裂纹扩展进行SEM和EDS检测。结果表明：粘胶剂的存在不仅提高了接头强度,还保护了金属界面,减小了电偶腐蚀的影响;随着腐蚀时间的增长,复合接头的最大静载荷值不断减小,自冲铆接接头最大静载荷先增大后减小;复合接头的拉伸失效模式与自冲铆接接头的失效形式相似;自冲铆接接头的疲劳裂纹主要集中在下板料的铆钉周围,复合接头主要为下基板的断裂;铆钉与下板相互接触区域以及两板间接触面出现了严重微动磨损。     

滚动轴承接触疲劳失效的分析方法北大核心

滚动轴承常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀及保持架损坏等。以某套损伤轴承的失效分析为例,对轴承接触疲劳失效的分析方法进行了探讨和总结。     

滚动轴承接触疲劳失效的分析方法

滚动轴承常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀及保持架损坏等。以某套损伤轴承的失效分析为例,对轴承接触疲劳失效的分析方法进行了探讨和总结。     

齿轮传动多模式失效的时变可靠性分析

提出一种在多种失效模式下的齿轮传动时变可靠性模型和计算方法.以齿轮疲劳寿命系数与应力循环次数之间的关系曲线建立齿轮强度时变模型,进而建立同时考虑齿面接触疲劳失效和齿根弯曲疲劳失效的可靠性分析模型.基于一次二阶矩方法推导齿面接触疲劳失效和齿根弯曲疲劳失效的时变概率计算公式,并推导出了这两种失效模式的联合失效概率密度函数的...     

船用冷凝器换热管的失效分析

针对船用海水冷凝器铜合金换热管腐蚀失效的问题,对铜合金换热管进行了腐蚀失效分析,进行了换热管失效部位外观形貌分析;对失效的换热管和完好的换热管进行了材料化学成分分析,并与材料的化学成分标准值做了对比;运用扫描电镜对换热管失效部位腐蚀产物进行了射线能谱分析;进行了换热管失效部位腐蚀坑扫描电镜分析。研究结果表明,腐蚀是从换热管内部开始的,并且在换热管腐蚀部位没有检测到砷元素;结合铜合金在海水中的腐蚀失效机理可知,该海水冷凝器换热管失效为换热管材料中砷元素偏析导致的脱锌腐蚀。     

控制棒驱动机构隔磁片失效机理研究及设计优化

压水反应堆采用完全机械补偿的负荷跟踪模式,对控制棒驱动机构寿命提出了更高要求。针对控制棒驱动机构寿命试验中的隔磁片破损事件,介绍了破损隔磁片的检测情况,并对隔磁片失效机理进行了分析。结果显示,隔磁片失效是一个冲击、疲劳、腐蚀综合作用的失效过程。同时提出了隔磁片结构的设计优化方案,样机寿命试验结果证明,该设计优化方案能够有效延长隔磁片疲劳寿命,提高机构可靠性。     

基于模糊理论的机械产品可靠性设计应用

实际机械产品中,许多失效形式如疲劳断裂、磨损、腐蚀及蠕变等都是由于损伤累积引起性能下降最终导致故障的,是一个渐进的过渡过程,属于模糊事件。文章以机械产品的耐磨性、振动和断裂失效中模糊可靠性设计实例,阐述将模糊数学理论应用于常规可靠性设计,表述了模糊可靠性设计可看作是常规可靠性设计的延伸、扩散。     

某井S135钢级钻杆腐蚀失效原因

某井S135钢级钻杆在钻进约2 395 m时发生腐蚀失效。采用宏观形貌、断口形貌观察,显微组织分析,化学成分、硬度、腐蚀产物成分测试对其失效原因进行了分析。结果表明:该钻杆的失效方式为腐蚀疲劳失效,钻杆内壁的氧含量偏高及内壁加厚过渡带区域存在应力集中,导致加厚过渡带区域发生严重点蚀,点蚀坑底部萌生疲劳裂纹并扩展,最终钻杆失效;建议使用内壁带防腐涂层的钻杆,并在钻井液中添加缓蚀剂,降低溶解氧对内壁的腐蚀作用,同时优化井深结构,减缓内壁加厚过渡带区域的应力集中。     

单点系泊系统使用含有缺陷的钢缆T-T疲劳寿命影响研究

针对南海FPSO钢缆的疲劳失效,尤其是腐蚀、磨损等损伤现象,基于钢缆钢丝疲劳试验的方法,对组成钢缆的钢丝进行疲劳试验,研究出现腐蚀磨损等缺陷的系泊钢缆的T-T疲劳寿命变化以及对系统整体疲劳的影响.结果表明:两类钢缆钢丝试验件疲劳试验循环次数少于理论最小循环次数,第一类疲劳寿命减小17.28％,第二类疲劳寿命减少76.21％.说明内转塔式单点系泊系统使用钢缆疲劳寿命大大降低;对于已出现腐蚀磨损的钢缆,可以增加防腐措施,例如涂防腐油脂,减缓疲劳失效.     

机构可靠性理论的研究

阐明了机构各类典型失效模式,并对之作了概略分析。介绍了一些典型失效实例与数据以及机构正常运转功能可靠性的分析方法。提出了机构磨损可靠性、防卡滞可靠性以及锁系统可靠性的分析方法。对机构可靠性设计作了概要阐明。文内附有算例。     

悬索桥主缆钢丝与鞍座材料摩擦腐蚀疲劳行为

大跨度多塔悬索桥主鞍座两侧主缆钢丝与鞍座材料间受恒载、车载、风荷载以及腐蚀环境耦合作用产生摩擦腐蚀疲劳行为,导致钢丝承载强度渐变劣化,严重影响主缆承载安全性。因此,研究主缆钢丝与鞍座材料摩擦腐蚀疲劳行为至关重要。搭建钢丝摩擦腐蚀疲劳试验台开展钢丝与鞍座材料摩擦腐蚀疲劳实验,运用超景深电子显微镜、扫描电子显微镜考察主缆钢丝磨损轮廓、磨损机理、磨损系数和横截面失效面积特性;通过万能试验机并结合损伤力学理论和有限元法,建立疲劳钢丝损伤度演化模型和钢丝承载强度劣化模型。结果表明：钢丝摩擦因数呈迅速增加-减小-增加-稳定趋势,随接触载荷增大而减小,随疲劳载荷增大而增大;磨损轮廓随疲劳次数近似线性增加,失效面积随疲劳次数近似抛物线增加,二者随接触载荷和疲劳载荷的增大均增加;磨损系数在磨损稳定期减小,随疲劳次数增加小幅度增长;磨损机理以黏着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损为主;钢丝损伤度与疲劳次数呈二次函数关系;接触载荷和疲劳载荷的增加,导致钢丝损伤度增大、承载强度降低。结果对悬索桥主缆损伤及承载安全性能评估具有理论指导意义。     

《CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING》(中国机械工程学报)2015年第28卷第2期目次、摘要

<正>DOI:10.3901/CJME.2014.1210.178离心式压缩机叶轮的应力腐蚀和腐蚀疲劳失效孙蛟1,2陈颂英1,2,3曲延鹏1,2,3李剑峰1,2,3(1.山东大学机械工程学院济南250061;2.山东大学可持续制造研究中心济南250061;3.山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室济南250061)摘要:离心式压缩机叶轮在其长期工作、服役过程中,在腐蚀介质和各种应力的作用下,极易发生包括应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳在内的腐蚀失效,具有很强的隐蔽性和破坏性。针对上述问题,介绍了应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳理论的发展和研究现状,指出现有的多种理论归纳为阳极溶     

染色机失效模式分析

对织染行业中染色机经常出现的安全联锁保护装置失效、振动裂纹、疲劳腐蚀裂纹、应力腐蚀裂纹等失效模式进行了分析,并提出了防护措施。     

7075航空铝合金原位腐蚀-多轴疲劳行为分析

针对沿海地区飞机服役过程中的疲劳失效问题,利用自行开发的腐蚀装置对7075铝合金进行未腐蚀和3.5%NaCl盐雾原位腐蚀条件下,等效应力分别为200 MPa、250 MPa和300 MPa时的多轴疲劳试验。结合循环曲线和断口形貌对未腐蚀和原位腐蚀条件下的多轴疲劳失效机理进行对比分析,并提出改进的Manson-Coffin-Basquin（MCB）准则进行寿命预测。结果表明,随着等效应力的增大,7075铝合金未腐蚀和原位腐蚀条件下多轴疲劳寿命均下降;等效应力相同时,相对于未腐蚀试样,原位腐蚀试样的多轴疲劳寿命显著缩短,轴向和扭向滞回线的面积均不同程度增大;200 MPa等效应力条件下,试样多轴疲劳寿命在未腐蚀条件下为99 675周次,原位腐蚀条件下下降至55 284周次;未腐蚀和原位腐蚀条件下,裂纹源均出现在外表面,原位腐蚀试样扩展区有盐粒出现;修正的MCB准则引入加载条件和环境因素,得到了良好的预测效果,寿命预测值均位于两倍分散带内。     

基于可靠性理论的多失效模式老龄平台剩余寿命预测

建立综合考虑平台结构构件的疲劳失效、腐蚀失效和静强度失效3种失效模式的可靠性模型.提出多失效模式下平台整体系统可靠度计算方法,分析不同失效模式对平台系统可靠性的影响.以可靠性理论为基础,考虑已服役载荷的验证作用,计算老龄平台系统在后继服役期内的可靠度指标,进而预测平台的剩余寿命.通过:Monte Carlo实例模拟结果表明,文中研究为平台服役后期的剩余寿命预测提供更为合理的计算方法,区分不同服役阶段的构件失效模式,可为平台的检修决策提供依据.     

某石化电厂脱硫装置导流罩失效分析

分析了某石化电厂高效脱硫装置导流罩破坏的原因。结果表明：由于混用了不合适的材料,该材料在硫酸环境中的交变应力下发生了开裂,其主要失效表现为点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳,失效的主要原因是腐蚀疲劳断裂和延迟断裂;晶间腐蚀和点蚀及其在应力作用下的发展是产生裂纹的重要原因。