基于疲劳分析的螺旋轴有限元分析

通过有限元分析软件ANSYS建立螺旋轴有限元模型,对螺旋轴在自重、物料作用、冲击载荷、传动扭矩和冲击载荷作用下的受力状况进行数值计算,采用循环载荷下疲劳应力评定方法对计算结果进行评定分析。结果表明,螺旋轴寿命可以满足设计要求。     

齿轮接触疲劳微观结构作用研究综述

随着航空、风电等装备对齿轮传动功率密度、承载能力、寿命要求的提高,齿轮接触疲劳失效成为限制现代齿轮装备服役性能与可靠性的重要瓶颈,其中,材料的微观结构特征从根本上决定了齿轮等服役件疲劳性能的优劣。通过调研国内外相关研究现状,介绍了齿轮材料中残余奥氏体、碳化物、晶粒等主要微观结构及其对齿轮接触疲劳性能的影响。归纳了现有基于微观结构建模和微结构力学本构模型的齿轮疲劳数值模拟方法,用来描述齿轮接触疲劳中的微结构力学行为,以提升对齿轮疲劳关键特征和机理的理解。重点对齿轮存在的多种接触疲劳失效形式进行了详细阐述,分析了影响齿轮接触疲劳失效的主导因素、诱发的微观结构与力学性能变化特征以及潜在机理。为进一步理解齿轮服役过程中的微观结构演化特征与力学性能退化的关联关系以及接触疲劳失效内在机理、形成高性能齿轮抗疲劳设计制造方法提供了参考。     

动车组油泵轴承异音的分析与研究

对某新型平台动车组牵引变压器油泵轴承异音进行了原因分析,最终通过对故障轴承的能谱分析,确定故障原因,并提出了新的组装工艺及油泵封闭装配室降尘量监测优化方案。     

不同挤压载荷下圆柱形锂离子电池的失效机理试验研究

为满足电动汽车动力电池组耐撞性设计的要求,对不同机械滥用工况下锂离子电池单体的失效机理进行了试验研究.通过对三种不同容量的NCR18650圆柱形锂离子电池进行局部压痕和平面压缩加载试验,研究了锂离子电池样本的力-电-热响应,给出了失效电池样本的横截面破坏形式,具体讨论了加载形式和电池容量对锂离子电池失效的影响.研究结果...     

基于临界面理论的多轴等效应变疲劳寿命预估模型

针对等效应变模型未考虑非比例附加强化影响这一不足,将最大剪切应变幅所在平面定义为临界面,引入剪切平面上的最大正应力、正应变变程以及相位差作为损伤参量来反映非比例加载条件下的附加强化效应,该损伤参量还考虑了临界面上的最大正应力和正应变变程对材料裂纹萌生和扩展的影响。采用16MnR、GH4169、S460N、45钢和Pure Ti五种薄壁圆管试件来验证模型的正确性和有效性,并与三种经典模型进行对比分析,结果表明,新模型的预估能力要优于其他三种模型,且寿命预测结果较为精确。     

时变异方差不确定影响下的疲劳裂纹在线评估

主动导波结构健康监测能够实时在线地监测结构状态。 但时变因素影响会增加裂纹评估难度,降低评估准确性。 时变 因素的影响使得导波监测信号特征呈现明显的异方差特征,即导波信号特征分布方差随时间变化而改变。 针对此问题,提出了 异方差分位数回归辅助的裂纹在线评估方法,利用 3 条特殊的分位数回归曲线估计时变因素影响下信号特征随时间的分布变 化情况,实现对监测数据中的异方差不确定性的处理。 基于批量缺口梁结构的疲劳与导波监测试验数据对提出方法的有效性 进行验证,实验结果表明,提出的方法能够实现时变影响下的损伤评估,评估最大绝对误差为 1. 1 mm,均方根误差为 0. 4 mm, 并且可以有效处理时变异方差影响,量化其不确定度,为评估结果提供参考价值。     

Rolling Bearing Service Life Based on Probable Cause for Removal—A Tutorial

In 1947 and 1952 G. Lundberg and A. Palmgren developed what is now referred to as the Lundberg-Palmgren model for rolling bearing life prediction based on classical rolling-element fatigue. Today, bearing fatigue probably accounts for less than 5% of bearings removed from service for cause. A bearing service life prediction methodology and tutorial indexed to eight probable causes for bearing removal, including fatigue, are presented that incorporate strict series reliability; Weibull statistical analysis; available published field data from the Naval Air Rework Facility; and ～224,000 rolling-element bearings removed for rework from commercial aircraft engines. Bearing service life L_serv can be benchmarked and calculated to the bearing L₁₀ fatigue life as follows: L_serv = X^1/m L₁₀, where X is the number of bearings removed from service because of fatigue divided by the total of all bearings removed from service regardless of cause and m is the Weibull modulus of the bearings removed from service. The most conservative bearing L₁₀ service life calculation is obtained assuming an exponential distribution where m = 1.1. Of the ～224,000 commercial engine bearings removed from service for rework, 1,977 or 0.88% were rejected because of fatigue. From the Naval Air Rework Facility bearing data, eliminating rolling–element fatigue as a cause for removal, the L₁₀ service life of these bearings would increase by approximately 3%.     

TA15钛合金的超塑性研究及组织变化

采用应变速率循环法(基于时间间隔)研究了TA15钛合金的超塑性拉伸变形行为及组织变化规律.结果表明,在变形温度分别为850、900、950℃,应变速率范围为5×10~(-6)～5×10~(-4)S~(-1)的实验条件下,TA15具有良好的超塑性.在超塑性拉伸过程中,试样变形区将发生动态再结晶,使原始条状初生α相破碎、细化和等轴化,有利于超塑性的提高.在最佳超塑性条件下(900℃),两相等轴状较多且比例非常接近,α相数量相比拉伸前试样有所减少,初生α相大小及分布较均匀,但点状α相有一定的长大,β相有少许的合并长大.     

TA15合金H型构件等温局部加载成形工艺研究

基于DEFORM3D平台,建立筋板类构件等温局部加载宏微观有限元模型,对TA15钛合金H型构件等温局部加载成形工艺进行研究,揭示了局部加载过程中加载模式、分模面位置、加载次序及加载参数对筋的充填和初生α相晶粒尺寸的影响规律.结果表明:分模面位置设在筋上比设在腹板上的筋充填性好,初生α相晶粒尺寸分布均匀;相对于只采用局部加载成形,先局部加载后整体精整使得变形更均匀,筋的充填差较小并且流线分布更合理;改变局部加载成形参数,即增大横向筋和腹板、纵向筋和腹板之间的圆角半径,分模面处的纵向筋和横向筋的充填深度差增大;增加上模压下速度,使筋的充填深度减小,初生α相晶粒尺寸减小,但分布越来越不均匀;在两相区成形加载次序对初生α相的晶粒尺寸影响不显著.     

变形温度对TC11钛合金超塑性的影响

通过高温拉伸试验研究TC11钛合金在应变速率0.001 s~(-1)、变形温度810～1050℃的超塑性变形行为,并用金相显微镜和透射电镜对变形试样的微观组织进行观察和分析.结果表明,在β单相区,TC11钛合金不能呈现超塑性;而在α+β两相区的810～980℃温度范围内,TC11钛合金呈现出超塑性,且最佳温度在900℃附近,其最大延伸率为595%,此时的超塑性变形过程中有晶内变形、界面滑动、动态再结晶或扩散蠕变的参与,且界面滑动出现在α/β相界面.α相和β相的相对含量对超塑性有较大的影响,初生α相含量在70%附近时对应着TC11钛合金的最佳超塑性.