微动疲劳寿命论文-段一锋,马行驰,高磊,刘畅

微动疲劳寿命论文-段一锋,马行驰,高磊,刘畅

导读:本文包含了微动疲劳寿命论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:钢芯铝绞线,微动疲劳,疲劳寿命

微动疲劳寿命论文文献综述

段一锋,马行驰,高磊,刘畅[1](2019)在《钢芯铝绞线微动疲劳机理及其疲劳寿命的研究进展》一文中研究指出微动疲劳普遍存在于钢芯铝绞线中,在长期的使用过程中,微动磨损及腐蚀同时存在,共同损害输电线路,造成巨大的隐患。综述了钢芯铝绞线的微动疲劳研究进展,介绍了钢芯铝绞线的微动疲劳机理、裂纹萌生和扩展机制及其影响因素。结合超高压输电导线结构特性及受力特性,基于非线性强度退化模型,研究了钢芯铝绞线的疲劳寿命,并提出了一些尚待研究与探索的问题。(本文来源于《上海电力学院学报》期刊2019年04期)

李杰[2](2019)在《机体螺栓连接件接触面间微动疲劳寿命预测方法研究》一文中研究指出随着柴油机功率和强化程度的提高,内燃机机体的微动疲劳寿命成为设计中必须考虑的因素之一。本文针对某型号柴油机机体与主轴承盖之间发生的微动疲劳断裂失效问题,通过实验研究、数值模拟以及理论研究的方法,拟建立一套适用于机体微动疲劳寿命预测的模型,本文的主要的工作内容为:(1)针对机体螺栓连接件接触面间微动疲劳面/面接触的特点,采用试件与方足桥的实验模型,对6种不同的轴向载荷工况进行了微动疲劳实验,并与普通疲劳的寿命进行对比,发现微动疲劳寿命远低于普通疲劳寿命,并对微动磨损表面和断口形貌进行了观察和分析,发现磨损是构成试件断裂失效的主要原因之一。(2)对柱面/平面模型接触副之间的微动磨损相关规律进行了研究。采用有限元软件Abaqus中的Umeshmotion子程序和自适用网格技术得到了接触副磨损过程中的接触表面磨损轮廓和接触压力的变化曲线,并分析了磨损分区因子以及行程幅度对于接触表面磨损轮廓和接触压力的影响规律。(3)分别使用多轴疲劳模型和断裂力学模型对试件的微动疲劳寿命进行了预测。多轴疲劳模型使用六种疲劳损伤参数,结合Farris寿命评估模型,对试件的微动疲劳寿命进行预测,与试验结果相比,Ruiz参数的预测结果最接近实验值;断裂力学模型首先根据多轴应力/应变法确定的裂纹萌生位置,然后对比裂纹成核速率和裂纹扩展速率确定初始裂纹尺寸,分别使用Basquin公式计算裂纹成核寿命和使用Paris公式计算裂纹扩展寿命,将6种轴向载荷的寿命与实验值对比,误差均在两倍公差带因子周围,最小的误差为1.9倍公差带因子,最大的误差为2.28倍公差带因子。(4)建立柴油机机体的叁维实体和有限元模型,并分析机体的微动疲劳特性,把多轴疲劳模型和断裂力学模型应用到柴油机机体的微动疲劳寿命预测中来。多轴疲劳模型寿命预测结果表明,Ruiz参数可以准确的预估裂纹的萌生位置,并且寿命预测误差在2.3倍公差带因子范围内,适用于机体微动疲劳的寿命预测;断裂力学模型寿命预测结果表明,基于Paris公式的扩展有限元法适用于机体微动疲劳寿命的预测,寿命预测误差在2.2倍公差带因子范围内。(本文来源于《中北大学》期刊2019-06-04)

吴博伟,张宏建,崔海涛,王楠[3](2019)在《基于连续介质损伤力学的高温微动疲劳寿命预测模型》一文中研究指出建立了一种基于连接介质损伤力学(CDM)的高温微动疲劳寿命预测模型用以分析航空发动机榫连接结构在不同温度下的微动疲劳寿命。该模型在现有的基于非线性疲劳损伤累积(NLCD)模型微动疲劳寿命预测模型的基础上,引入温度相关的损伤速率因子以考虑温度对榫连接结构微动疲劳行为的影响。以某型发动机钛合金TC11燕尾榫结构模拟件为研究对象开展不同温度下的微动疲劳寿命数值模拟预测研究,预测结果与试验结果相比在2倍误差范围以内,证明了此寿命预测模型的有效性。(本文来源于《航空动力学报》期刊2019年03期)

吴博伟[4](2019)在《不同温度下TC11钛合金微动疲劳寿命的模型与试验研究》一文中研究指出微动疲劳现象在于航空领域中很普遍。与普通疲劳相比,它会显着降低构件的寿命。由于从航空发动机的压气机低压段到高压段的温度变化较大,为了确保发动机的安全,研究发动机钛合金构件在不同温度下的微动疲劳行为非常重要。因此,本文开展了不同温度下的微动疲劳试验研究,建立了考虑温度的微动疲劳寿命预测模型。主要的研究工作和研究结论如下:首先,设计了一种适用于高温的单卡头式微动疲劳试验装置,该装置采用应力环横向加载、高温桶式电阻炉加热以及水冷和风冷结合冷却方式。试验装置具有以下优点:应力环的凸台和梯形螺纹能够很好地起到防松的作用,应力环经强度校核满足高温微动疲劳试验的横向加载要求;对中保持及刚度增强装置能够解决单卡头式微动垫对应力环装置带来的对中不准和夹持刚度下降的问题;高温桶式电阻炉经温控仪控温能保证加热温度的稳定。其次,以钛合金TC11为微动疲劳试验材料,开展不同温度下的微动疲劳试验研究,试验发现TC11试验件的微动疲劳裂纹萌生阶段占总寿命的绝大部分;微动疲劳裂纹均萌生在微动垫与试验件接触区域的下边缘;随着温度的升高,试验件的磨损加剧;接触表面存在明显的微动斑痕。试验结果表明:TC11试验件的微动疲劳寿命随着温度的升高而下降,随着法向载荷的升高而逐渐下降;温度和法向载荷对微动疲劳寿命都有很大影响。最后,基于连接介质损伤力学,建立了考虑温度的微动疲劳寿命预测模型以分析不同温度下的微动疲劳寿命。该模型在现有的基于非线性疲劳损伤累积理论的微动疲劳寿命预测模型的基础上,引入温度相关的损伤速率因子以考虑温度对结构微动疲劳行为的影响。建立带圆弧段的平压头与试验件平面接触的有限元模型,采用单卡头式微动疲劳试验结果拟合得到的与材料相关的寿命预测模型参数,建全微动疲劳寿命预测模型,开展不同温度下的微动疲劳寿命数值模拟预测研究。以某型发动机钛合金TC11燕尾榫结构模拟件的微动疲劳试验寿命验证该模型性的有效性。结果表明预测寿命与试验寿命对比均在2倍误差范围以内,且预测裂纹萌生位置与试验中裂纹萌生位置相符合,验证了此寿命预测模型的有效性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2019-01-01)

陈旭[5](2018)在《激光强化工艺对TC11材料的高温微动疲劳寿命影响研究》一文中研究指出微动疲劳损伤在连接结构中十分常见,该损伤会加速材料的疲劳失效,大大降低结构的安全性。因此,人们尝试利用各种表面防护技术来增强材料抗微动疲劳损伤的能力。激光冲击强化作为一种新型的表面强化技术,经过了近几十年的迅速发展,在提升材料疲劳寿命方面展现出了巨大潜力。然而,目前针对激光冲击强化工艺下的高温微动疲劳研究还较少,对于激光冲击强化工艺在高温环境下抗微动疲劳损伤的能力尚不明确,因此本文开展了激光冲击强化后构件的高温微动疲劳试验,分析了激光冲击强化对微动疲劳的影响机制,并对相应的高温微动疲劳寿命进行了预测,上述工作都可以为激光冲击强化在抗高温微动疲劳领域提供参考,具有一定的理论意义和工程参考价值。本文主要的研究内容如下:激光冲击强化工艺参数的选取及强化后TC11材料表面特性研究。以激光冲击强化试验原理和室温下激光冲击强化后试验件的微动疲劳试验结果为基础,选取功率密度为4.8GW/cm~2的激光对TC11钛合金材料开展激光冲击强化试验,分析了高温及微动疲劳载荷对材料表层的硬度和残余应力影响,试验结果表明:激光冲击强化后,材料表层会出现残余压应力并发生硬化;温度对于激光冲击强化后表层硬度影响不大;高温下材料会发生明显的应力松弛现象,并且温度越高,松弛率越大,在此基础上对试件施加疲劳载荷后,松弛率将会进一步增大。激光冲击强化后TC11钛合金试件的高温微动疲劳试验研究。对激光冲击强化后的TC11钛合金试件分别开展了室温、300℃及500℃下的微动疲劳试验,分析了微动磨损区及微动疲劳断口,试验结果表明:在室温、300℃及500℃下,激光冲击强化后试件的微动疲劳寿命分别达到了强化前的5.5倍、3.5倍和1.7倍;随着温度逐步升高,试件微动接触区的磨损程度愈加严重,微动疲劳寿命显着减少;裂纹萌生位置随环境温度发生变化,室温下的裂纹源处于激光冲击强化的强化层内,300℃和500℃时,裂纹都萌生于试件的表面。高温微动疲劳寿命预测。在建立有限元模型的过程中考虑了不同温度下的装置的夹持刚度变化,并以残余压应力作为激光冲击强化效果的主要表征量,将其以预加初始应力的方式施加在有限元模型上,实现了对激光冲击强化后TC11试验件的应力应变分析,并基于考虑温度影响的微动疲劳寿命预测模型,对不同温度环境下试件的微动疲劳寿命进行了预测。结果表明:该预测模型得到的预测寿命结果均在二倍误差分散带内,与试验值吻合较好。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-12-01)

王春光,平学成,应少军[6](2018)在《挤压工艺对旋翼扭力臂孔微动疲劳寿命影响的研究》一文中研究指出扭力臂组件作为直升机旋翼系统中自动倾斜器的关键部件之一,在飞机飞行过程中,承受复杂高频振动及交变载荷,其紧固孔连接处易发生疲劳失效。为改善扭力臂孔的抗疲劳性能,采用冷挤压工艺对孔进行预处理。通过叁维非线性接触有限元对扭力臂进行受力分析以及冷挤压过程仿真。基于多轴疲劳理论,结合疲劳试验,应用Smith-Watson-Topper(SWT)和Fatemi-Socie(FS)损伤准则对交变载荷下扭力臂孔的裂纹萌生位置以及疲劳寿命进行预测。对比分析了冷挤压工艺不同挤压量对扭力臂孔的疲劳寿命影响。结果表明:SWT和FS两种损伤准则都可以成功预测扭力臂孔的裂纹萌生位置。采用冷挤压工艺预处理后,可以有效提高扭力臂孔的疲劳寿命。挤压后孔的寿命和孔表面的残余压应力呈正相关,残余压应力越大,疲劳寿命越长。最终确定了合适的挤压量以使疲劳寿命最佳。提出的方法可以为企业提供理论依据。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(上)》期刊2018-11-23)

李有堂,张乾[7](2018)在《涂层参数对圆柱?平面微动疲劳寿命的影响》一文中研究指出应用Hertz弹性接触理论,分析圆柱/平面微动模型下的接触区域宽度,建立基于临界面法的SWT微动疲劳寿命预测模型.以圆柱平面微动垫模型为研究对象,建立微动疲劳涂层的有限元模型.通过数值模拟,讨论微动疲劳试件表面涂层的接触应力,分析涂层厚度、涂层与微动试件的弹性模量之比对圆柱微动垫模型疲劳寿命的影响.结果表明:随着涂层厚度的增大,微动疲劳寿命增大;随着微动试件的弹性模量之比的增大,微动疲劳寿命减小.分析的结果有助于理解微动疲劳涂层的失效机理,为微动疲劳的涂层设计提供理论指导.(本文来源于《兰州理工大学学报》期刊2018年05期)

汪玲玲,何柏岩[8](2018)在《多轴变幅应力状态下连杆微动疲劳全寿命研究》一文中研究指出提出了一种适用于多轴变幅疲劳应力作用下的疲劳全寿命计算模型;结合有效应力强度因子幅理论和雨流计数技术处理应力谱,修正了Paris疲劳裂纹扩展速率公式使其适用于多轴变幅应力条件;在修正的Paris公式中引入短裂纹修正尺寸,得到全寿命计算模型;以斜切口式柴油机连杆齿形配合面处的寿命计算为工程算例,基于材料试验和有限元分析,计算得到配合面危险节点的寿命。结果表明,该模型可进行复杂工况下结构表面裂纹从任意初始尺寸扩展到任意设计尺寸的寿命计算,对指导关键性零部件寿命设计和确定检修时间具有重要意义。(本文来源于《中国机械工程》期刊2018年12期)

陈建军[9](2018)在《燕尾榫结构微动疲劳寿命预测分析》一文中研究指出微动疲劳一直是飞机涡轮发动机部件在使用过程中长期存在的损伤来源,这种特殊类型的损坏会极大地缩短发动机部件的使用寿命。同时,在高频振动载荷下引发和传播的微动疲劳裂纹,可能会导致发动机部件发生不可预知的故障。这种损坏还可能发生在许多机械系统中,例如螺栓、铆接接头、键槽联轴器以及轴承等,但榫连接结构作为汽轮机和发动机中的关键部位,微动疲劳对其损伤造成的影响尤为严重,所以研究燕尾榫结构微动疲劳现象对飞速发展的航空业来说具有重要意义。以工程实际中航空发动机榫连接结构的微动失效故障为切入点,本课题系统地针对发动机中燕尾榫结构微动疲劳现象开展了实验研究,本文通过分析课题组中获得的实验数据和结果,得出了一系列结论,并利用有限元数值方法分析了燕尾榫微动疲劳中接触部位的应力分布,同时预测了裂纹萌生位置、方向以及寿命。另外,利用扩展有限元法(XFEM)模拟了燕尾榫微动疲劳裂纹的扩展过程。主要内容和结论如下:(1)在课题组进行了燕尾榫结构微动疲劳实验的基础上,本文研究发现微动疲劳导致燕尾榫结构的疲劳寿命下降约70%,严重影响构件的服役寿命。通过对燕尾榫结构微动疲劳裂纹的观察发现,裂纹在接触末端处萌生,萌生角度为45°左右,然后传播至一定长度后沿垂直于接触表面的方向扩展。(2)基于ABAQUS软件利用有限元数值方法对燕尾榫结构微动疲劳现象进行了分析,发现在接触末端会出现应力集中现象,此位置深度方向具有极强的应力梯度效应,而此处正是裂纹萌生位置。通过SWT和FS多轴疲劳临界面模型预测了裂纹萌生位置、方向和寿命,并引入临界距离理论(TCD),进一步改进了微动疲劳裂纹萌生寿命预测模型,新的预测方法能更好地预测微动疲劳裂纹萌生寿命。(3)基于扩展有限元法(XFEM)模拟了微动疲劳裂纹扩展行为,并比较了XFEM与传统的有限元法模拟裂纹扩展结果,因其在模拟过程中只需要划分一次网格,可以在粗网格上获得较为精确的结果,验证了XFEM在工程应用上的可靠性与使用价值。(本文来源于《宁波大学》期刊2018-06-25)

赵杰江,唐力晨,钱浩,谢永诚,丁淑蓉[10](2018)在《侧压对传热管用690合金微动疲劳寿命影响的计算分析与估算公式》一文中研究指出微动是蒸汽发生器传热管失效的一个主要原因,揭示传热管用690合金的微动疲劳十分重要。本文通过有限元模型和自编程序计算分析了690合金与抗震条间平-平面接触副微动疲劳裂纹萌生寿命,重点研究了侧压对微动疲劳寿命的影响。结果表明,侧压下的裂纹萌生寿命远低于其标准疲劳寿命,降低程度与微动接触状态和微动磨损均有关。在此基础上提出了一个考虑侧压影响的微动疲劳寿命估算公式。该经验公式具有较简单的解析表达式,且对疲劳寿命的计算较为保守,可方便地用于工程设计和寿命预估。(本文来源于《原子能科学技术》期刊2018年06期)

微动疲劳寿命论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着柴油机功率和强化程度的提高,内燃机机体的微动疲劳寿命成为设计中必须考虑的因素之一。本文针对某型号柴油机机体与主轴承盖之间发生的微动疲劳断裂失效问题,通过实验研究、数值模拟以及理论研究的方法,拟建立一套适用于机体微动疲劳寿命预测的模型,本文的主要的工作内容为:(1)针对机体螺栓连接件接触面间微动疲劳面/面接触的特点,采用试件与方足桥的实验模型,对6种不同的轴向载荷工况进行了微动疲劳实验,并与普通疲劳的寿命进行对比,发现微动疲劳寿命远低于普通疲劳寿命,并对微动磨损表面和断口形貌进行了观察和分析,发现磨损是构成试件断裂失效的主要原因之一。(2)对柱面/平面模型接触副之间的微动磨损相关规律进行了研究。采用有限元软件Abaqus中的Umeshmotion子程序和自适用网格技术得到了接触副磨损过程中的接触表面磨损轮廓和接触压力的变化曲线,并分析了磨损分区因子以及行程幅度对于接触表面磨损轮廓和接触压力的影响规律。(3)分别使用多轴疲劳模型和断裂力学模型对试件的微动疲劳寿命进行了预测。多轴疲劳模型使用六种疲劳损伤参数,结合Farris寿命评估模型,对试件的微动疲劳寿命进行预测,与试验结果相比,Ruiz参数的预测结果最接近实验值;断裂力学模型首先根据多轴应力/应变法确定的裂纹萌生位置,然后对比裂纹成核速率和裂纹扩展速率确定初始裂纹尺寸,分别使用Basquin公式计算裂纹成核寿命和使用Paris公式计算裂纹扩展寿命,将6种轴向载荷的寿命与实验值对比,误差均在两倍公差带因子周围,最小的误差为1.9倍公差带因子,最大的误差为2.28倍公差带因子。(4)建立柴油机机体的叁维实体和有限元模型,并分析机体的微动疲劳特性,把多轴疲劳模型和断裂力学模型应用到柴油机机体的微动疲劳寿命预测中来。多轴疲劳模型寿命预测结果表明,Ruiz参数可以准确的预估裂纹的萌生位置,并且寿命预测误差在2.3倍公差带因子范围内,适用于机体微动疲劳的寿命预测;断裂力学模型寿命预测结果表明,基于Paris公式的扩展有限元法适用于机体微动疲劳寿命的预测,寿命预测误差在2.2倍公差带因子范围内。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

微动疲劳寿命论文参考文献

[1].段一锋,马行驰,高磊,刘畅.钢芯铝绞线微动疲劳机理及其疲劳寿命的研究进展[J].上海电力学院学报.2019

[2].李杰.机体螺栓连接件接触面间微动疲劳寿命预测方法研究[D].中北大学.2019

[3].吴博伟,张宏建,崔海涛,王楠.基于连续介质损伤力学的高温微动疲劳寿命预测模型[J].航空动力学报.2019

[4].吴博伟.不同温度下TC11钛合金微动疲劳寿命的模型与试验研究[D].南京航空航天大学.2019

[5].陈旭.激光强化工艺对TC11材料的高温微动疲劳寿命影响研究[D].南京航空航天大学.2018

[6].王春光,平学成,应少军.挤压工艺对旋翼扭力臂孔微动疲劳寿命影响的研究[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(上).2018

[7].李有堂,张乾.涂层参数对圆柱?平面微动疲劳寿命的影响[J].兰州理工大学学报.2018

[8].汪玲玲,何柏岩.多轴变幅应力状态下连杆微动疲劳全寿命研究[J].中国机械工程.2018

[9].陈建军.燕尾榫结构微动疲劳寿命预测分析[D].宁波大学.2018

[10].赵杰江,唐力晨,钱浩,谢永诚,丁淑蓉.侧压对传热管用690合金微动疲劳寿命影响的计算分析与估算公式[J].原子能科学技术.2018

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