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激光冲击强化技术的发展和应用 被引量：81
1
作者 李伟 李应红 +1 位作者 何卫锋 李启鹏 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2008年第12期15-19,共5页
激光冲击强化(又称激光喷丸)(LSP)通过强激光诱导的冲击波在金属材料表层引入残余压应力,从而抑制疲劳裂纹的萌生和发展,是一种新型的金属表面强化技术。介绍了激光冲击强化的机理和特点以及国内外的发展现状。着重分析了该技术在应用... 激光冲击强化(又称激光喷丸)(LSP)通过强激光诱导的冲击波在金属材料表层引入残余压应力,从而抑制疲劳裂纹的萌生和发展,是一种新型的金属表面强化技术。介绍了激光冲击强化的机理和特点以及国内外的发展现状。着重分析了该技术在应用推广中亟待解决的设备研制、工艺改进等关键问题。总结了激光冲击强化技术在改善金属疲劳性能方面的应用前景。 展开更多
关键词 激光技术 激光冲击强化 冲击波 表面处理 残余应力 疲劳寿命
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厂拌热再生沥青混合料力学性能及应用研究 被引量：51
2
作者 何兆益 陈龙 +1 位作者 陈先勇 程永 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期871-875,914,共6页
通过室内试验测定了沥青路面回收料(RAP)中回收沥青的性能和集料级配;通过规划求解及马歇尔试验确定了AC-13型和AC-16型再生沥青混合料的配合比及新添沥青用量,并通过车辙试验、冻融劈裂试验和小梁低温弯曲破坏试验对其力学性能进行了评... 通过室内试验测定了沥青路面回收料(RAP)中回收沥青的性能和集料级配;通过规划求解及马歇尔试验确定了AC-13型和AC-16型再生沥青混合料的配合比及新添沥青用量,并通过车辙试验、冻融劈裂试验和小梁低温弯曲破坏试验对其力学性能进行了评价;测试了AC-16型再生沥青混合料不同温度、不同RAP掺量(质量分数)、老化前后及添加再生剂前后的劈裂强度和抗压回弹模量,并采用万能材料试验机UTM对该混合料进行了间接拉伸疲劳试验.结果表明:随着RAP掺量的提高,再生沥青混合料的动稳定度增大,单次冻融循环残留强度比略微增加,多次冻融循环残留强度比快速衰减,低温抗裂性变差;抗压回弹模量呈线性递增,劈裂强度在不同参数下表现出不同的规律,而疲劳寿命及其对应力的敏感度均呈下降趋势.最后,结合试验路段对上述试验结果进行了验证. 展开更多
关键词 厂拌热再生沥青混合料 RAP掺量 动稳定度 残留强度比 疲劳寿命
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含凹陷管道的完整性评价 被引量：48
3
作者 焦中良 帅健 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期157-164,200-201,共8页
针对凹陷引起的管道应力集中问题,基于深度的评价准则已不能满足工程应用,提出包含内检测、噪声处理、几何插值和应变求解的基于应变的评价流程。单纯凹陷对管道的剩余强度影响不大,但与焊缝、裂纹及划伤等其他种类缺陷联合作用时,则可... 针对凹陷引起的管道应力集中问题,基于深度的评价准则已不能满足工程应用,提出包含内检测、噪声处理、几何插值和应变求解的基于应变的评价流程。单纯凹陷对管道的剩余强度影响不大,但与焊缝、裂纹及划伤等其他种类缺陷联合作用时,则可能加快管道的断裂失效,可以采用弹塑性断裂理论对含裂纹和划伤凹陷进行剩余强度计算,当凹陷位于焊缝时,建议直接修复或替换。在内压波动影响下,无约束凹陷的疲劳问题较为严重,提出采用雨流计数法对管道的压力历程进行循环计数,根据疲劳累积损伤理论确定管道的疲劳寿命或检修周期。通过对目前国外主要标准的分析和比较,结合凹陷的自身特性,提出了更加合理的管道凹陷完整性评价体系。 展开更多
关键词 管道凹陷 应变计算 剩余强度 疲劳寿命 完整性评价
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机加工表面残余应力及其疲劳寿命评价的研究进展 被引量：33
4
作者 何少杰 杨文玉 +1 位作者 郭步鹏 周瑞虎 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期120-126,132,共8页
随着航空、航天、核电、海洋装备、汽车制造行业的蓬勃发展,特别是国家空天深海战略的实施,高腐蚀、高交变载荷等复杂服役环境对零件的可靠性和使用寿命的要求日趋严格。机械加工表面完整性作为零件性能指标的评价标准,得到越来越多的... 随着航空、航天、核电、海洋装备、汽车制造行业的蓬勃发展,特别是国家空天深海战略的实施,高腐蚀、高交变载荷等复杂服役环境对零件的可靠性和使用寿命的要求日趋严格。机械加工表面完整性作为零件性能指标的评价标准,得到越来越多的重视。残余应力作为表面完整性的重要参数之一,与零件疲劳寿命和使用性能密切相关,因此有必要对机械加工过程中残余应力的生成机理进行研究。主要介绍了机械加工表面残余应力的定义及其对材料性能的影响,对中子衍射法和X射线衍射法检测残余应力的优缺点进行了比较,从实验方法、解析方法以及有限元方法 3个方面对机械加工过程中残余应力的生成机理进行了总结,分析了切削参数、刀具几何、材料性质对残余应力生成的影响,总结了残余应力与疲劳寿命之间的作用关系。最后,探讨了机械加工表面残余应力生成机理以及疲劳寿命评价研究过程中存在的问题。 展开更多
关键词 可靠性 机械加工 表面完整性 残余应力 疲劳寿命 生成机理
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强激光冲击铝合金改性处理研究 被引量：27
5
作者 吴边 王声波 +1 位作者 郭大浩 吴鸿兴 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1352-1356,共5页
利用新型聚偏1,1-二氟乙烯(PVDF)压电传感器,实现了对激光引发的冲击波压力的实时测量,得到激光引发的冲击波峰压在铝中成指数型的衰减规律;观测了不同约束层材料在铝靶表面产生的激光冲击波,研究了不同约束层对冲击效果的影响;最后用... 利用新型聚偏1,1-二氟乙烯(PVDF)压电传感器,实现了对激光引发的冲击波压力的实时测量,得到激光引发的冲击波峰压在铝中成指数型的衰减规律;观测了不同约束层材料在铝靶表面产生的激光冲击波,研究了不同约束层对冲击效果的影响;最后用激光冲击强化装置对7050-T7451航空铝合金结构材料进行了冲击强化处理,对试件激光冲击区存在的残余压应力及位错密度进行了测量.结果显示经激光冲击处理的试件表面具有极高的残余压应力,可达-200 MPa以上.激光冲击处理后铝合金的位错密度得到显著的提高,疲劳寿命提高到175%～428%.这些重要结果对激光冲击改性处理技术的实际应用具有指导性作用. 展开更多
关键词 激光光学 激光冲击波 激光冲击强化处理 残余压应力 位错密度 疲劳寿命
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基于刚度下降的混凝土梁疲劳累积损伤模型的研究 被引量：27
6
作者 汤红卫 李士彬 朱慈勉 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期84-88,共5页
通过疲劳试验，引入剩余刚度和累积损伤值的概念，研究钢筋混凝土梁由于疲劳累积损伤而造成的刚度衰减规律。结果表明：荷载循环初期刚度衰减较快，且不稳定，这一阶段约占疲劳寿命的5％～10％；材料物理性能的变化规律基本稳定后，刚... 通过疲劳试验，引入剩余刚度和累积损伤值的概念，研究钢筋混凝土梁由于疲劳累积损伤而造成的刚度衰减规律。结果表明：荷载循环初期刚度衰减较快，且不稳定，这一阶段约占疲劳寿命的5％～10％；材料物理性能的变化规律基本稳定后，刚度衰减速率基本为一定值，剩余刚度与循环次数之间基本呈线性关系，这一阶段约占疲劳寿命的80％～90％；接近疲劳寿命时，刚度急剧下降，直至疲劳破坏，这一阶段约占疲劳寿命的3％～5％；在疲劳破坏时，混凝土梁的剩余刚度降为初始刚度的70％。基于钢筋混凝土梁疲劳的第二阶段约占疲劳寿命的85％，且在此阶段剩余刚度与循环次数之间基本呈线性关系，建立了钢筋混凝土梁累积损伤值D与循环寿命比N／Nf之间关系的数学模型。在工程应用中，可以以累积损伤值D-1作为失效判据，通过少量循环的疲劳试验确定混凝土梁刚度衰减速率k的大小，然后由D=3．317k（N／Bo）来预测钢筋混凝土梁的疲劳寿命。 展开更多
关键词 钢筋混凝土梁 剩余刚度 累积损伤值 疲劳寿命 预测
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残余应力的危害及对策 被引量：20
7
作者 付学义 刘莉 《包钢科技》 2006年第S1期82-84,共3页
文中阐述了残余应力在材料或设备使用过程中的不良影响,并详细介绍了目前消除残余应力的若干方法。希望能够对今后提高产品内部质量、提高构件的疲劳寿命及减少安全隐患方面提供一些有效对策。
关键词 残余应力 疲劳寿命 危害
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海洋钢结构疲劳裂纹扩展预报单一扩展率曲线模型 被引量：21
8
作者 黄小平 贾贵磊 +1 位作者 崔维成 祁恩荣 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第1期118-125,共8页
采用基于疲劳裂纹扩展的疲劳寿命预报方法对海洋钢结构的安全寿命进行评估,首先要解决变幅载荷作用下的裂纹扩展率问题,其次是复杂应力场中的应力强度因子计算问题。文章将裂纹扩展率单一曲线模型结合焊趾表面裂纹应力强度因子的计算方... 采用基于疲劳裂纹扩展的疲劳寿命预报方法对海洋钢结构的安全寿命进行评估,首先要解决变幅载荷作用下的裂纹扩展率问题,其次是复杂应力场中的应力强度因子计算问题。文章将裂纹扩展率单一曲线模型结合焊趾表面裂纹应力强度因子的计算方法来探讨复杂载荷作用下海洋钢结构的疲劳寿命预报问题。裂纹扩展率单一曲线模型的思想是将任意载况下的应力强度因子等效到R=0的应力强度因子,并假定超载不影响材料的裂纹扩展率,而是使等效应力强度因子幅减小。使得复杂载荷下的疲劳寿命预报也仅需要对应于R=0时的裂纹扩展率材料常数,从而解决复杂载荷下裂纹扩展率材料常数的确定问题。文中给出了适合于海洋钢结构的裂纹扩展率曲线,焊趾表面裂纹应力强度因子以及残余应力引起的应力强度因子的计算方法。 展开更多
关键词 海洋钢结构 表面裂纹 单一曲线模型 等效应力强度因子幅 残余应力 疲劳寿命
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激光冲击强化对304不锈钢疲劳寿命的影响 被引量：21
9
作者 汪军 李民 +4 位作者 汪静雪 张兴权 魏伟 戚晓利 王会廷 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期100-107,共8页
采用波长为1064nm、脉冲宽度约为10ns的激光束对304不锈钢进行双面冲击强化处理(LSP),利用三维形貌仪观察LSP试样的表面形貌,采用X射线应力仪测量试样表面的残余应力;采用伺服液压疲劳试验机对试样进行疲劳试验,以得到疲劳裂纹扩展速率... 采用波长为1064nm、脉冲宽度约为10ns的激光束对304不锈钢进行双面冲击强化处理(LSP),利用三维形貌仪观察LSP试样的表面形貌,采用X射线应力仪测量试样表面的残余应力;采用伺服液压疲劳试验机对试样进行疲劳试验,以得到疲劳裂纹扩展速率曲线;采用扫描电子显微镜观察试样裂纹扩展不同阶段的断口形貌。结果表明:激光冲击强化处理可使试样表面产生最大变形量约为25μm的塑性变形,形成最大值为-218 MPa的残余压应力,并可使裂纹源向试样内部转移;激光冲击强化能显著降低冲击区域处的裂纹扩展速率。基于疲劳裂纹扩展速率曲线再次验证了激光冲击处理可显著提高304不锈钢的抗疲劳性能。 展开更多
关键词 激光技术 激光冲击强化 304不锈钢 微观形貌 残余应力 疲劳寿命
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一个非线性强度退化模型 被引量：18
10
作者 吕文阁 谢里阳 徐灏 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 1997年第2期55-57,共3页
从疲劳过程本质上是材料静强度不断退化的过程的观点出发，建立了一个非线性的、连续的强度退化模型。该模型的参数可由Ｓ—Ｎ曲线来确定。将模型应用于两级及多级载荷下剩余寿命估算，并用１６Ｍｎ钢进行了试验验证，结果表明可以较准... 从疲劳过程本质上是材料静强度不断退化的过程的观点出发，建立了一个非线性的、连续的强度退化模型。该模型的参数可由Ｓ—Ｎ曲线来确定。将模型应用于两级及多级载荷下剩余寿命估算，并用１６Ｍｎ钢进行了试验验证，结果表明可以较准确地估算两级及多级载荷下的疲劳寿命。 展开更多
关键词 强度退化 剩余强度 疲劳寿命 强度理论
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激光冲击处理对金属微结构及其性能的影响 被引量：19
11
作者 郭乃国 罗新民 花银群 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期10-13,共4页
论述了激光冲击处理的基本原理,分析了激光诱发的冲击波在材料中的传播过程。激光冲击处理会使金属材料表层发生塑性变形而产生很高的残余压应力;冲击区的显微组织中会产生高密度位错,有时亦有孪晶与相变产生;金属材料表层的塑性变形、... 论述了激光冲击处理的基本原理,分析了激光诱发的冲击波在材料中的传播过程。激光冲击处理会使金属材料表层发生塑性变形而产生很高的残余压应力;冲击区的显微组织中会产生高密度位错,有时亦有孪晶与相变产生;金属材料表层的塑性变形、高残余压应力、高密度位错、孪晶以及相变,这些因素的共同作用使得金属材料表面硬度、疲劳寿命获得很大的提高。 展开更多
关键词 激光冲击处理 冲击波 残余压应力 微结构 硬度 疲劳寿命
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喷丸强化7475-T7351铝合金的小裂纹行为和寿命预测 被引量：19
12
作者 陈勃 高玉魁 +1 位作者 吴学仁 马少俊 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期519-525,共7页
对7475-T7351铝合金进行了喷丸强化和未喷丸(机械加工后抛光)单边缺口拉伸(SENT)试样的小裂纹扩展行为试验研究,利用权函数法(WFM)和叠加原理分析计算了三维表面小裂纹在外加载荷和残余应力场联合作用下的应力强度因子(SIF),并将其加入... 对7475-T7351铝合金进行了喷丸强化和未喷丸(机械加工后抛光)单边缺口拉伸(SENT)试样的小裂纹扩展行为试验研究,利用权函数法(WFM)和叠加原理分析计算了三维表面小裂纹在外加载荷和残余应力场联合作用下的应力强度因子(SIF),并将其加入到基于裂纹闭合的小裂纹扩展分析程序FASTRAN3.9中,采用该程序预测了均布外载荷σmax=160MPa、R=0.06下,喷丸强化和未喷丸SENT试样自然萌生裂纹扩展的a-N曲线。研究发现喷丸强化残余压应力对疲劳小裂纹扩展速率的降低是疲劳寿命延长最主要的原因,采用基于裂纹闭合的小裂纹扩展分析方法能够较好地定量描述喷丸强化的疲劳延寿作用。 展开更多
关键词 喷丸 单边缺口拉伸试样 残余应力 应力强度因子 疲劳寿命预测
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TC21钛合金板孔冷挤压残余应力与疲劳性能研究 被引量：19
13
作者 葛恩德 傅玉灿 +2 位作者 苏宏华 徐九华 陈雪梅 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1189-1195,共7页
针对飞机后机身框TC21损伤容限钛合金带孔零件在服役过程中易过早产生疲劳裂纹的问题,采用开缝衬套冷挤压强化工艺进行了不同挤压量下的孔强化实验,并对挤压强化后的试样进行疲劳试验研究,得到了挤压量对TC21钛合金疲劳增益的影响规律... 针对飞机后机身框TC21损伤容限钛合金带孔零件在服役过程中易过早产生疲劳裂纹的问题,采用开缝衬套冷挤压强化工艺进行了不同挤压量下的孔强化实验,并对挤压强化后的试样进行疲劳试验研究,得到了挤压量对TC21钛合金疲劳增益的影响规律。通过有限元仿真的方法研究了挤后孔边残余应力分布规律,从宏观和微观两方面观察和分析了不同挤压量下的疲劳断口形貌,探讨了冷挤压对孔边疲劳裂纹的萌生和扩展的影响,揭示了疲劳增益机理。研究结果表明,冷挤压强化后的孔边存在明显的切向压缩残余应力,改变了孔边裂纹萌生位置,延长了交变载荷作用下的疲劳裂纹扩展寿命,疲劳寿命随着挤压量的增大而明显提高,挤后试样疲劳寿命均提高50%以上。 展开更多
关键词 TC21钛合金 孔冷挤压 残余应力 疲劳寿命 疲劳裂纹
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轴承钢硬切削表面残余应力对滚动接触界面疲劳寿命的影响 被引量：16
14
作者 李振 张相琴 +1 位作者 张雪萍 LIU C Richard 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期50-55,共6页
为了预测轴承钢硬切削表面残余应力对滚动接触寿命的影响规律,基于高级非线性有限元分析软件MARC,建立了具有平面应变特征的二维滚动接触寿命预测模型,并在二维有限元模型的表面和次表面对应施加了轴承钢硬切削实验所测残余应力,模拟计... 为了预测轴承钢硬切削表面残余应力对滚动接触寿命的影响规律,基于高级非线性有限元分析软件MARC,建立了具有平面应变特征的二维滚动接触寿命预测模型,并在二维有限元模型的表面和次表面对应施加了轴承钢硬切削实验所测残余应力,模拟计算典型服役条件下的滚动接触应力;采用基于S-N寿命理论的Miner法则,计算轴承钢滚动界面的疲劳接触寿命,分析了在不同摩擦系数、滚动接触频率和外加载荷工况下,硬切削残余压应力对疲劳寿命的影响.结果表明,硬切削残余压应力可使轴承钢的滚动接触疲劳寿命提高10%~30%.其中,载荷对滚动接触疲劳寿命影响最大,摩擦系数的影响最小. 展开更多
关键词 轴承钢 硬切削 残余应力 滚动接触 疲劳寿命
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6061-T6铝合金紧凑拉伸试样激光喷丸强化后的疲劳裂纹扩展性能研究 被引量：16
15
作者 周建忠 王呈栋 +4 位作者 黄舒 杨小东 徐增闯 杨晶 朱伟 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期146-151,共6页
采用波长为1064 nm,脉冲宽度20 ns的YLSS-D25A/M型激光器,按预定轨迹对6061-T6铝合金紧凑拉伸(CT)疲劳试样进行大面积光斑搭接的双面激光喷丸强化(LSP)处理,研究了喷丸强化前后试样中残余应力的分布情况,讨论了激光喷丸处理对含预制裂... 采用波长为1064 nm,脉冲宽度20 ns的YLSS-D25A/M型激光器,按预定轨迹对6061-T6铝合金紧凑拉伸(CT)疲劳试样进行大面积光斑搭接的双面激光喷丸强化(LSP)处理,研究了喷丸强化前后试样中残余应力的分布情况,讨论了激光喷丸处理对含预制裂纹CT样疲劳裂纹扩展速率的减缓程度,分析了激光喷丸后试样的疲劳断口特征。结果表明,激光喷丸强化诱导的残余压应力场能有效地降低疲劳裂纹扩展速率,疲劳寿命提高64.4%,观察试样激光喷丸后疲劳断口的宏微观形貌,发现在疲劳裂纹扩展区,张应力轴与裂纹平面垂直,正断面上出现明显的疲劳辉纹,疲劳辉纹间距随着裂纹的扩展而逐渐增大。 展开更多
关键词 激光技术 激光喷丸强化 残余应力 疲劳寿命 裂纹扩展速率 疲劳断口
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难刨煤层刨刀可靠性与疲劳寿命研究 被引量：15
16
作者 赵丽娟 马联伟 +1 位作者 刘旭南 孙晓娜 《机械设计》 CSCD 北大核心 2013年第4期85-88,共4页
基于Pro/E,ADAMS,ANSYS,Matlab与nSoft构造联合仿真平台,建立了某滑行刨煤机刨头的刚柔耦合虚拟样机模型。通过对某难刨煤层赋存条件的研究,生成了实际工况下刨刀的三向力载荷文件。提出了减少煤脊残留的非对称方式布置的新型刨刀,并对... 基于Pro/E,ADAMS,ANSYS,Matlab与nSoft构造联合仿真平台,建立了某滑行刨煤机刨头的刚柔耦合虚拟样机模型。通过对某难刨煤层赋存条件的研究,生成了实际工况下刨刀的三向力载荷文件。提出了减少煤脊残留的非对称方式布置的新型刨刀,并对传统刨刀与新型刨刀在煤质韧性较高,煤层次生性裂隙极不发育的工况下所受的最大主应力与疲劳寿命进行了对比分析。结果表明:两种刨刀所受最大主应力基本相等,但传统刨刀在刨削难刨煤层过程中将随着煤脊的残留而无法继续工作,而以左右非对称方式布置的新型刨刀既消除了煤脊的残留,同时又提高了刨刀工作的可靠性、延长了刨刀使用寿命。 展开更多
关键词 滑行刨煤机 难刨煤层 新型刨刀 煤脊残留 可靠性 疲劳寿命
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激光冲击强化对齿轮接触疲劳的影响 被引量：15
17
作者 张兴权 何广德 +2 位作者 戚晓利 童宝宏 余晓流 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期3187-3191,共5页
用吉瓦每平方厘米量级的强激光对渗碳淬火的齿轮进行了激光冲击强化试验,对冲击处理后疲劳齿轮的综合误差进行了测量,用X射线衍射(XRD)的方法测试了残余应力和组织含量的变化,并进行了齿轮的磨损试验。结果表明,激光冲击对齿轮的精度影... 用吉瓦每平方厘米量级的强激光对渗碳淬火的齿轮进行了激光冲击强化试验,对冲击处理后疲劳齿轮的综合误差进行了测量,用X射线衍射(XRD)的方法测试了残余应力和组织含量的变化,并进行了齿轮的磨损试验。结果表明,激光冲击对齿轮的精度影响较小;在齿廓的表层存在较大的残余压应力,法向残余压应力至少增加了107%,齿向的残余应力至少增加了85%;激光冲击处理使残余奥氏体的含量减小;经过磨损对比试验,未经过激光冲击强化齿面点蚀的面积是强化后齿轮的2.1倍,激光冲击能使齿轮接触疲劳寿命得到延长。 展开更多
关键词 激光技术 激光冲击 齿轮精度 残余应力 疲劳寿命
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残余应力对含裂纹缺陷管道疲劳寿命的影响 被引量：14
18
作者 马廷霞 轩恒 +1 位作者 刘维洋 郭杨柳 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1103-1108,共6页
针对焊缝区含表面轴向裂纹管道的疲劳寿命问题,探究管道在内压波动下裂纹扩展的规律。建立了焊缝区裂纹仿真模型。采用ABAQUS有限元软件的多层生死单元技术计算了长输管道X80钢的残余应力场。将焊接残余应力场作为裂纹扩展分析的初始应... 针对焊缝区含表面轴向裂纹管道的疲劳寿命问题,探究管道在内压波动下裂纹扩展的规律。建立了焊缝区裂纹仿真模型。采用ABAQUS有限元软件的多层生死单元技术计算了长输管道X80钢的残余应力场。将焊接残余应力场作为裂纹扩展分析的初始应力场导入裂纹仿真模型,结合该软件的扩展有限元法(XFEM)和二次开发计算了在焊接残余应力下裂纹扩展的规律。结果表明:由于焊接残余应力的影响,热影响区含裂纹缺陷的X80管道疲劳寿命明显降低,降低幅度约达40%;裂纹长度对管道的疲劳寿命影响不显著,裂纹深度对其有一定影响,而应力比影响最大,且应力比R=0.1最为显著。 展开更多
关键词 X80管线钢 残余应力 内压波动 裂纹 疲劳寿命
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激光冲击强化对TC17钛合金微观组织和力学性能的影响 被引量：14
19
作者 聂祥樊 何卫锋 +2 位作者 王学德 李启鹏 柴艳 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1691-1696,共6页
针对航空发动机TC17钛合金叶片易受外来物打伤实际问题,需要进一步提高叶片的疲劳强度。对板状TC17钛合金进行不同激光功率密度下的激光冲击,分别利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、残余应力测试仪和显微硬度计分别对激光冲击前后TC17... 针对航空发动机TC17钛合金叶片易受外来物打伤实际问题,需要进一步提高叶片的疲劳强度。对板状TC17钛合金进行不同激光功率密度下的激光冲击,分别利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、残余应力测试仪和显微硬度计分别对激光冲击前后TC17钛合金的组织和力学性能进行了观察和测试,再选取强化效果较好的功率密度为4 GW/cm2时对叶片强化后进行振动疲劳试验。结果表明:TC17钛合金在不同功率密度激光冲击后,表面组织产生大量高密度位错和纳米晶,随着功率密度的增大,晶粒细化程度越大;残余应力值和显微硬度都随深度增加而减小,表面显微硬度提高了20%,并形成800μm左右的硬度影响层;而功率密度为4 GW/cm2时提高幅度最大,HV0.1硬度为4310 MPa,表面残余压应力达到628.2 MPa,且残余应力在280和450℃下具有较好的热稳定性;TC17钛合金叶片在4 GW/cm2参数下强化后,其振动疲劳寿命提高了2倍。 展开更多
关键词 TC17钛合金 激光冲击强化 纳米晶 残余应力 疲劳寿命
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表面强化后梯度结构与残余应力对疲劳寿命的影响 被引量：13
20
作者 李国禄 李少凡 +2 位作者 董丽虹 王海斗 靖建农 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1-10,63,共11页
表面强化技术使零件表层结构呈梯度分布并产生较高的残余压应力,可有效提高零件的使用寿命。近年来,表层梯度结构与残余应力对零件疲劳寿命的影响机理成为研究热点。综述了梯度结构与残余应力及其松弛对材料疲劳性能影响的新进展。材料... 表面强化技术使零件表层结构呈梯度分布并产生较高的残余压应力,可有效提高零件的使用寿命。近年来,表层梯度结构与残余应力对零件疲劳寿命的影响机理成为研究热点。综述了梯度结构与残余应力及其松弛对材料疲劳性能影响的新进展。材料经表面强化后,其表层晶粒明显细化,尺寸沿深度方向呈梯度分布,促使裂纹源转移至硬化层内部。残余应力与外力叠加,降低了零件的实际受力,从而影响零件的疲劳寿命,然而目前尚不能从机理层面对其进行揭示。对于残余应力松弛,目前的主要问题在于松弛模型的建立尚未完善。此外,在裂纹萌生阶段,梯度结构与残余应力均对零件疲劳强度有重要的影响,二者中哪个因素在疲劳过程中起到主导作用还未可知。 展开更多
关键词 表面强化技术 梯度结构 残余应力 残余应力松弛 疲劳寿命
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