夹杂对粉末高温合金裂纹扩展寿命的影响 被引量：10

1

作者 赵勇铭 宋迎东 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期772-777,共6页

采用有限元方法中的奇异单元,研究了当粉末高温合金FGH 95中存在由夹杂引起的裂纹时,夹杂对裂纹应力强度因子的影响;并在此基础上,利用Paris公式,计算了夹杂对裂纹扩展寿命的影响。研究结果表明:当夹杂处于裂纹的不同位置时,对应力强度... 采用有限元方法中的奇异单元,研究了当粉末高温合金FGH 95中存在由夹杂引起的裂纹时,夹杂对裂纹应力强度因子的影响;并在此基础上,利用Paris公式,计算了夹杂对裂纹扩展寿命的影响。研究结果表明:当夹杂处于裂纹的不同位置时,对应力强度因子的影响趋势也不同,且硬夹杂的影响趋势与软夹杂相反;存在软夹杂时,将夹杂当作初始裂纹,不考虑夹杂的影响得出的裂纹扩展寿命结果是安全的,而对于硬夹杂得出的结果偏于危险,对于FGH 95粉末高温合金,夹杂相对于基体材料其弹性模量偏小,为软夹杂,因此将夹杂当作初始裂纹计算裂纹扩展寿命时不考虑夹杂的影响,将得到偏于安全的裂纹扩展寿命计算结果。这一结论为简化粉末冶金涡轮盘的寿命分析提供了依据。 展开更多

关键词 航空、航天推进系统 夹杂物 粉末高温合金 应力强度因子 低周疲劳寿命

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椭圆方程式的多轴疲劳寿命预测模型 被引量：6

2

作者 赵勇铭 宋迎东 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期312-316,共5页

建立一种椭圆方程式的多轴常幅疲劳寿命预测模型,该模型采用临界平面概念,以临界平面上的最大切应变幅和法向应变程作为基本参数,并引入最大等效应力来考虑非比例循环附加硬化的影响。对该模型的理论分析表明,在单轴拉伸及单轴扭转应力... 建立一种椭圆方程式的多轴常幅疲劳寿命预测模型,该模型采用临界平面概念,以临界平面上的最大切应变幅和法向应变程作为基本参数,并引入最大等效应力来考虑非比例循环附加硬化的影响。对该模型的理论分析表明,在单轴拉伸及单轴扭转应力状态下该模型能退化为常规的疲劳应变寿命模型,具有很好的兼容性。采用现有的304不锈钢和S45C钢材料的多轴疲劳试验数据对该模型及其他几种经典的多轴疲劳寿命模型进行寿命预测分散带及标准差的对比,结果显示该疲劳寿命预测模型的寿命分散带和标准差最小。分析表明,所建立的疲劳寿命预测模型可同时适用于多轴比例与非比例循环加载,且具有较小的寿命分散带和标准差,预测精度高,材料适用范围较广,计算方便可行。 展开更多

关键词 椭圆形态 多轴非比例载荷 多轴疲劳

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基于损伤等效的多轴疲劳试验谱编制研究 被引量：5

3

作者 赵勇铭 宋迎东 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2026-2032,共7页

针对多轴载荷下多危险点单轴应力破坏模式,以损伤等效为基础,提出了一种多轴载荷下的疲劳试验载荷谱编制方法.该方法首先对最危险点处的应力应变历程进行雨流计数,对得到的应力应变循环按幅值进行分组统计,再根据损伤等效原则对各组进... 针对多轴载荷下多危险点单轴应力破坏模式,以损伤等效为基础,提出了一种多轴载荷下的疲劳试验载荷谱编制方法.该方法首先对最危险点处的应力应变历程进行雨流计数,对得到的应力应变循环按幅值进行分组统计,再根据损伤等效原则对各组进行循环载荷搜索,最后将各组搜索到的包含一定次数的循环载荷按顺序连接起来,即为疲劳试验谱.试验结果分析表明,该方法定量地保证了试验载荷谱与原载荷谱的疲劳损伤一致,操作简单可行. 展开更多

关键词 疲劳试验谱 多轴载荷 损伤等效 多点破坏

原文传递

传动系统用TC4钛合金的缺陷容限性能

4

作者 陈新 赵勇铭 +3 位作者 赵春玲 叶序彬 许巍 何玉怀 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期169-175,共7页

航空材料的缺陷容限性能是航空产品结构设计的重要依据。以直升机传动系统用TC4钛合金作为对象,开展材料冲击和划痕两种预损伤条件下的缺陷容限性能研究。选取缺陷容限设计典型缺陷尺寸参数制备疲劳试样并开展高周疲劳S-N曲线测试,结果... 航空材料的缺陷容限性能是航空产品结构设计的重要依据。以直升机传动系统用TC4钛合金作为对象,开展材料冲击和划痕两种预损伤条件下的缺陷容限性能研究。选取缺陷容限设计典型缺陷尺寸参数制备疲劳试样并开展高周疲劳S-N曲线测试,结果表明:缺陷显著降低TC4钛合金的疲劳极限值,在相同缺陷深度条件下,划痕缺陷的缺陷影响系数Kflaw值为2.29,显著高于冲击坑缺陷的Kflaw值1.75。通过对典型试件断口进行分析,获得划痕和冲击坑缺陷疲劳裂纹萌生和扩展规律。其中划痕缺陷失效以多源特征为主,萌生于划痕缺口根部;而冲击坑缺陷疲劳裂纹萌生特征随疲劳加载应力变化,高应力下呈现多源特征,裂纹萌生于缺口表面,低应力下裂纹萌生于缺口次表面位置。 展开更多

关键词 钛合金 缺陷容限 划痕 冲击坑 疲劳

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离心叶轮高阶振动故障分析与改进 被引量：1

5

作者 冯凯凯 查小晖 赵勇铭 《航空精密制造技术》 2023年第4期54-56,共3页

某型发动机离心叶轮在试验中出现盘体掉块故障,通过对故障件的复查、分析以及补充计算,确定了该故障发生的原因。结果表明:盘体掉块故障是由径向扩压器叶片引起的高阶共振造成疲劳破坏。通过结构改进,调整了叶轮的固有模态和激振源频率... 某型发动机离心叶轮在试验中出现盘体掉块故障,通过对故障件的复查、分析以及补充计算,确定了该故障发生的原因。结果表明:盘体掉块故障是由径向扩压器叶片引起的高阶共振造成疲劳破坏。通过结构改进,调整了叶轮的固有模态和激振源频率,避开了该高阶振动,并通过多轮考核试验验证了改进措施的有效性。 展开更多

关键词 发动机 离心叶轮 盘体掉块 高阶振动

原文传递

多轴载荷下多孔构件损伤特点及疲劳试验谱编制 被引量：2

6

作者 赵勇铭 宋迎东 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第5期696-700,共5页

对多轴载荷作用下的多孔薄壁构件进行了应力与损伤特点分析。分析表明,在不同比例的载荷作用下,构件上的最大等效应力点将发生变化,而随着循环载荷谱型的变化,构件上的最大损伤位置也将发生变化;提出了一种基于疲劳损伤等效原则、针对... 对多轴载荷作用下的多孔薄壁构件进行了应力与损伤特点分析。分析表明,在不同比例的载荷作用下,构件上的最大等效应力点将发生变化,而随着循环载荷谱型的变化,构件上的最大损伤位置也将发生变化;提出了一种基于疲劳损伤等效原则、针对多危险点单轴应力破坏模式的多载荷疲劳试验谱编制方法,首先由疲劳损伤计算方法,得到构件上各危险点位置及该点的疲劳损伤值。再根据疲劳损伤等效准则,将针对各个危险点分别进行反推后得到的多载荷谱连接起来,即为多载荷试验谱。根据对多孔薄壁构件的计算,基于损伤等效方法编制的多载荷谱定量地保证了试验载荷谱与原载荷谱的疲劳损伤一致,操作简单可行。 展开更多

关键词 多轴载荷 疲劳试验谱 多孔结构

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某航空发动机燃气涡轮叶片低循环疲劳寿命研究 被引量：2

7

作者 章的 钱正明 +2 位作者 米栋 宣海军 赵勇铭 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1013-1016,共4页

针对目前燃气涡轮叶片更多依赖于后期整机长试才能集中暴露设计不足的问题,以某型发动机燃气涡轮叶片为例,开展了燃气涡轮叶片低循环疲劳寿命研究。首先,在典型循环下开展燃气涡轮叶片应力应变分析,确定了该燃气涡轮叶片的主要失效模式... 针对目前燃气涡轮叶片更多依赖于后期整机长试才能集中暴露设计不足的问题,以某型发动机燃气涡轮叶片为例,开展了燃气涡轮叶片低循环疲劳寿命研究。首先,在典型循环下开展燃气涡轮叶片应力应变分析,确定了该燃气涡轮叶片的主要失效模式是以应变疲劳控制的低循环疲劳破坏,根据线性损伤累积原理,预测了燃气涡轮叶片的低循环疲劳寿命。然后,创新的提出了一种在旋转试验台实现涡轮叶片低循环疲劳试验的设计方法,采用开环式电磁感应线圈加热叶片,通过热传导实现带温度梯度的燃气涡轮转子温度场,并根据应变等效原则,确定了燃气涡轮转子试验转速。试验结果表明,燃气涡轮叶片预测寿命在5倍寿命分散带以内,且部件试验叶片裂纹位置与整机试验结果吻合。 展开更多

关键词 航空发动机 涡轮叶片 低循环疲劳 寿命预测 试验设计

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粉末镍基U720Li高温合金长期时效下的组织与性能稳定性 被引量：1

8

作者 赵春玲 王强 +7 位作者 汤悦 武丹 油如月 姚志浩 贺宜红 赵勇铭 王旭青 李维 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2356-2360,共5页

研究了经粉末冶金的镍基U720Li高温合金在680、700和730℃长期时效(3000 h)下的组织演变及力学性能变化,表征了γ′相在长期时效过程中的形貌与尺寸变化。结果表明,γ′相粗化行为由扩散过程控制。在680和700℃下的长期时效过程中,U720L... 研究了经粉末冶金的镍基U720Li高温合金在680、700和730℃长期时效(3000 h)下的组织演变及力学性能变化,表征了γ′相在长期时效过程中的形貌与尺寸变化。结果表明,γ′相粗化行为由扩散过程控制。在680和700℃下的长期时效过程中,U720Li高温合金的抗拉伸和蠕变性能保持稳定;但在730℃/500 h长期时效后,合金屈服强度逐渐降低,塑性增加。在730℃长期时效过程中,U720Li高温合金的疲劳和蠕变性能急剧下降,这与γ′相的形貌演变有关。 展开更多

关键词 U720Li 长期时效 组织稳定性 γ′相

原文传递

外物损伤压气机叶片损伤容限分析 被引量：2

9

作者 牟园伟 唐俊星 赵勇铭 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2017年第1期52-57,共6页

为研究外物损伤造成的初始裂纹对压气机叶片疲劳寿命的影响,开发了基于ANSYS平台的三维平片裂纹扩展整体参数化自动模拟通用技术。通过应力强度因子计算结果与文献结果对比,证明所开发裂纹扩展模型有较好的精度。利用该模型,研究了外物... 为研究外物损伤造成的初始裂纹对压气机叶片疲劳寿命的影响,开发了基于ANSYS平台的三维平片裂纹扩展整体参数化自动模拟通用技术。通过应力强度因子计算结果与文献结果对比,证明所开发裂纹扩展模型有较好的精度。利用该模型,研究了外物损伤初始裂纹位置、形态和方向对压气机叶片低周疲劳寿命的影响。研究表明,叶片后缘疲劳裂纹扩展寿命最长;裂纹短/长轴比越大,疲劳裂纹扩展寿命越长;当初始裂纹面垂直于最大主应力方向时,疲劳裂纹扩展寿命最短。 展开更多

关键词 航空发动机 压气机叶片 外物损伤 三维裂纹 损伤容限 应力强度因子 裂纹扩展 北京101304

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混合动力轮胎式集装箱起重机研究现状及展望 被引量：2

10

作者 黄细霞 王飞 +1 位作者 赵勇铭 王玥 《港口科技》 2014年第5期2-6,12,共6页

为建设绿色港口,减少污染,对混合动力轮胎式集装箱起重机(RTG)进行研究。比较三种典型混合动力RTG的特点,提出了混合动力RTG的关键技术,并对混合动力RTG的发展进行了展望。

关键词 港口 混合动力 超级电容 锂电池 橡胶轮胎门式起重机 液化天然气

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动力传动轴-机匣系统耦合振动特性 被引量：1

11

作者 龙伦 李坚 +1 位作者 赵勇铭 王迪 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第33期14422-14427,共6页

直升机传动系统的振动特性分析时,通常基于单独转子部件或机匣部件,忽视了两者之间的耦合关系,这样可能导致传动系统在使用过程中出现耦合振动问题。以某型动力传动轴-机匣系统为研究对象,基于转静子耦合振动机理,采用有限元方法研究了... 直升机传动系统的振动特性分析时,通常基于单独转子部件或机匣部件,忽视了两者之间的耦合关系,这样可能导致传动系统在使用过程中出现耦合振动问题。以某型动力传动轴-机匣系统为研究对象,基于转静子耦合振动机理,采用有限元方法研究了系统的耦合振动特性,并开展了动力特性试验。分析及试验结果表明:采用耦合振动分析获得的系统振动特性与试验相吻合,其中共振转速误差在10%以内;系统在耦合共振下会出现较为明显的振动响应,在设计阶段应避免系统在工作转速范围内出现耦合共振。研究工作可更好地辅助直升机传动系统的动力学设计。 展开更多

关键词 动力传动轴 机匣 耦合振动 传动系统 动力学设计

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