沉淀硬化不锈钢弹簧低周疲劳性能研究

研究了Ｃｒ１２Ｍｎ５Ｎｉ４Ｍｏ３Ａｌ沉淀硬化不锈钢弹簧低周疲劳性能和疲劳断口，指出在５２０℃时效时，由δ铁素体析出的大片状Ｊ相和α＇相诱发疲劳裂纹是降低疲劳寿命的主要因素；害３００℃时效处理可大幅度提高疲劳寿命。     

超低碳奥氏体不锈钢在低周疲劳中的组织结构研究

研究了超低碳３１６Ｌ、３１６ＬＮ奥氏体不锈钢在常温下的低周疲劳行为及组织结构变化规律。结果表明，材料在循环变形过程中呈现不同程度的硬化、软化，应变幅的增加促进硬化，缩短低周疲劳寿命。透射电镜分析表明，奥氏体内的组织结构的演变过程与循环应力特性曲线的变化规律相呼应。     

汽轮机转子低周疲劳寿命的预测

[j商要】本文汲取了Lemaire的非线形低周疲劳连续损伤累积理论,引进三轴度因子,建立了汽轮机转子低周疲劳损耗计算模型,通过对比分析,表明多轴损伤累积模型,较准确的反映了转子低轴疲劳寿命损伤过程,考虑到了多轴应力状态对低周疲劳寿命的影响。     

SUS304不锈钢点焊与胶焊接头的疲劳强度分析

通过拉剪实验测定1.5mm厚SUS304不锈钢点焊接头、胶焊接头的抗拉强度,并开展疲劳实验,获得不同应力水平下两种接头的疲劳寿命,得到两种接头的载荷-寿命曲线;借助扫描电镜分析接头疲劳失效过程。结果表明:当焊接电流为10.0kA、焊接时间为80ms、电极压力为0.5 MPa时,能获得较好的胶焊接头。在此焊接参数下,点焊接头、未固化胶焊接头和固化胶焊接头的平均失效载荷分别为12 825.5N、10 345.6N、10 022.9N;在疲劳实验载荷-寿命曲线的有限寿命区内,SUS304不锈钢胶焊接头的疲劳强度均大于点焊接头;点焊接头和胶焊接头的疲劳失效形式主要由母材眉状裂纹失效和界面撕裂失效两种形式组成;胶焊接头的疲劳失效过程中,首先是胶层粘接失效,随后疲劳裂纹从板间内表面热影响区边缘萌生,沿板厚与板宽方向扩展直至发生疲劳失效。     

具有应力集中的钢结构的低周疲劳分析

根据材料静力参数，估算其疲劳参数，利用实验加以修正，获得了循环σ－ε曲线和εｕ－２Ｎｆ曲线，进而把非线性有限元法和局部应力应变分析结合在一起计算两个试件疲劳寿命，同时，针对这两个试件进行了低周疲劳实验研究，理论结果和实验结果作了比较，从而证明了本文提出了分析方法是行之有效的。     

316L不锈钢焊接接头高温低周期疲劳显微结构变化和断裂特征

本研究对316L奥氏体不锈钢母材和焊缝分别进行高温低周疲劳试验,对试样的微观结构和裂纹扩展形貌进行观察,分析母材和焊缝在高温低周疲劳循环应力响应下的位错结构和损伤机制。结果表明,316L奥氏体不锈钢母材在试验过程中由于位错增殖和位错湮灭导致发生循环硬化和循环稳定,在焊缝中由于位错湮灭导致发生循环软化。母材和焊缝在连续低周疲劳试验中裂纹主要以穿晶方式扩展,焊接接头处孔洞的连接是最终导致焊接接头疲劳断裂的主要机制。     

冷却剂参数对铣槽喷管低周疲劳寿命的影响

采用有限体积流固耦合计算方法、非线性有限元热结构耦合分析方法和局部应变法研究大面积比铣槽喷管三维再生冷却槽道在循环工作条件下的热结构变形与低周疲劳寿命,并对比分析了冷却剂质量流量与入口温度对铣槽喷管疲劳使用寿命的影响。计算结果表明,铣槽喷管热结构响应呈现复杂的三维效应,应变较大位置主要分布在与肋连接的内衬区域,喷管中部的残余应变量最大;冷却槽道低周疲劳寿命分布和热结构响应基本一致,最小寿命位于喷管中部与肋相连的内衬区域燃气侧;随冷却剂质量流量增加,铣槽喷管低周疲劳寿命不断提高;随冷却剂入口温度增加喷管尾部低周疲劳寿命值不断降低,而喷管中前部的低周疲劳寿命值却不断提高,当冷却剂入口温度为280K左右时,本文的铣槽喷管总体使用寿命达到最大。      

一个新的低周疲劳失效准则

利用修正的塑怀循环应变能记响应数学模型，给出了一个新的低周疲劳失效准则，由此得出了低周疲劳寿命的估算公式，并且采用低周疲劳试验验证该失效准则的合理性和有效性。     

超声冲击对高速列车转向架焊接十字接头超高周疲劳性能的影响

针对高速列车转向架在实际运用中出现的疲劳问题,利用HJ-Ⅲ型超声冲击处理装置,对高速列车转向架用SAM490BW钢十字接头焊趾进行超声冲击处理,并对处理后接头的超高周疲劳性能进行研究。结果表明,原始焊态试样和超声冲击态试样的S-N曲线均出现了传统意义上的水平段。超声冲击处理试样的疲劳强度相比于未处理试样提高了25%。经过超声冲击处理后,疲劳裂纹源的数量由多个变为单个,焊接接头焊趾处的应力集中系数下降了32.4%,降低了裂纹萌生概率;超声冲击降低了焊趾区域的残余拉应力,并诱发产生残余压应力,高达-255.5 MPa;焊趾表层晶粒得到细化,晶粒平均尺寸小于100nm;裂纹在塑性变形区扩展路径变长。     

发动机振动对排气歧管低周疲劳寿命影响研究

发动机排气歧管在动态热负荷与整机振动载荷耦合作用的恶劣环境中工作,在热负荷单独作用时其部分区域就已经发生塑性变形,而整机振动载荷的耦合作用将使其疲劳失效问题更为严峻。为量化整机振动载荷对排气歧管低周疲劳损伤的影响,以某三缸增压发动机为研究对象,首先,基于流固耦合方法获得了排气歧管在标定工况和怠速工况下内外流场的换热边界,并联合增压器、催化器等部件温度和换热边界对两工况下排气系统的温度场进行计算。然后,根据温度场计算结果,耦合螺栓预紧力的作用,对怠速工况下的弹性应力场以及标定工况下的弹性和弹塑性应力场进行了计算,并基于标定工况下的弹塑性应力场,应用模态瞬态动力学对标定工况下的整机振动载荷作用下的动应力进行分析。最后,依据标定和怠速工况下的弹性应力场、标定工况下的动应力场结果,参照发动机低周疲劳试验标准分别建立了排气歧管常规高温低周疲劳与整机振动-热耦合低周疲劳分析模型,引入Neuber准则对两者的载荷谱进行应力-应变修正后采用主应变法进行疲劳寿命评估。结果表明：排气歧管疲劳破坏风险点主要位于高温拉应力区域,叠加振动载荷会使整体疲劳寿命下降接近25.2%,部分区域下降幅度甚至高达57%。研究结果为排气歧管整机瞬态振动-热耦合低周疲劳寿命预测提供了一定的理论依据和参考。     

18-8型奥氏体不锈钢在低周疲劳变形下的微观组织特征

利用透射电镜系统地研究了18—8型奥氏体不锈钢在低周疲劳变形下的微观组织,包括奥氏体位错组态,形变孪晶和形变马氏体。发现奥氏体位错组态与应变幅和温度有关,形变马氏体主要在 SB 交截处形核,在室温和低温下由于母相变形方式的不同而产生不同的组织特征。     

高周疲劳和低周疲劳统一的能量表征方法研究

对高周疲劳和低周疲劳寿命预测模型进行了研究,提出了一种能够将高周疲劳和低周疲劳统一表征的能量形式参量.用统一的能量形式表征参量对高温合金GH141的760℃高周疲劳和低周疲劳数据进行处理,得到理想的能量-寿命方程.用1Cr11Ni2W2MoV钢500℃和粉末盘材料FGH95的600℃高温低周疲劳和高周疲劳数据对统一表征方法进行验证,验证结果表明,用能量形式的表征参量能够得到理想的能量-寿命方程.     

加载频率与应变比对10CrNi5Mo高强钢低周疲劳寿命的影响

通过对圆形横截面光滑试样进行轴向应变控制的低周疲劳试验,研究了加载频率与应变比对10CrNi5Mo高强钢疲劳寿命的影响。结果表明:在较低频率(0.05～0.1 Hz)范围内,频率对疲劳寿命的影响不明显,随着加载频率的增加(0.1～0.8 Hz),疲劳寿命显著提高,当加载频率增加到0.8 Hz时,疲劳寿命达到最大值,随着加载频率的继续增加(0.8～1.0 Hz),疲劳寿命反而有所下降;在最大应变不变条件下,随着应变比的增加(-1～-0.3),疲劳寿命平稳上升,当应变比增加到-0.30时,随着应变比的继续增加,材料的疲劳寿命急剧升高。研究结果为10CrNi5Mo高强钢的工程应用提供了依据。     

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。     

高温对核电工程材料低循环行为的影响研究

对核电工程材料（钛合金T42NG与T225NG和主螺栓材料18Cr2NiWA)开展了室温与350度高温下的低周疲劳性能试验研究,获得了各材料单调R－O本构模型和M－C寿命估算模型,基于这些模型,研究了材料的循环强化与软化规律,了温度系数λσ,λΔσ,和λNf对钛合金静强度,循环强度和低周疲劳规律的影响效应;根据温度对寿命的影响系数λNf与应变幅Δε/2呈线性规律的重要发现,提出了考虑温度效应的用于高温低周疲劳寿命估算的λ－M－C模型,进而总结出一种现行方法更简便的高温疲劳试验方法。     

GC4超高强度钢在腐蚀介质中的低周疲劳性能试验研究

对ＧＣ４超高强度钢在腐蚀环境下的低周疲劳寿命进行了试验研究，得出了在不同腐蚀环境下的低周疲劳寿命变化规律，为确定飞机腐蚀疲劳寿命提供了重要依据。     

10CrNiMo结构钢低周疲劳过程中的应变滞后特性

在6级轴向逐级增加的系列恒应变幅(0.3%~1.0%)控制下,室温空气中,采用光滑圆形横截面试样,研究了10CrNiMo结构钢在低周疲劳作用下的应力-总应变及应力-塑性应变的滞后回线特性。结果表明:在小应变幅(0.3%~0.4%)控制下,虽然弹性应变占绝对优势,但塑性应变并不为零,且逐级增长;而在大应变幅(0.6%~1.0%)控制下,塑性应变增长较快,并逐渐占主导地位。无论应变幅大小,只须几个循环,材料便进入稳定状态,而初始循环与失稳循环却表现出不稳定的特征。