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考虑高强度钢加工表面完整性的背应力能法疲劳寿命预测模型
1
作者
王永
王西彬
+4 位作者
王志斌
刘志兵
刘书尧
陈洪涛
王湃
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期806-815,共10页
循环应变能法从疲劳损伤机理的角度对疲劳寿命进行预测,能够很好地解释疲劳断裂行为,故得到广泛应用。然而,对材料整体性能的大量试验研究中常常不考虑加工表面完整性,从而影响了能量法的预测精度,为此提出一种考虑加工表面完整性的循...
循环应变能法从疲劳损伤机理的角度对疲劳寿命进行预测,能够很好地解释疲劳断裂行为,故得到广泛应用。然而,对材料整体性能的大量试验研究中常常不考虑加工表面完整性,从而影响了能量法的预测精度,为此提出一种考虑加工表面完整性的循环背应力能法疲劳寿命预测修正模型,通过引入残余应力随深度围成的面积作为影响因子来考虑加工表面层力学特征对总背应力能的影响,将微裂纹不扩展阈值作为影响因子表征表面层几何和组织特征对总背应力能的作用。研究结果表明:针对淬火回火前的重载车辆扭力轴高强度钢材料,考虑加工表面完整性的修正模型疲劳寿命预测误差分散带缩小38%,预测精度提高25%,与疲劳断裂后实时统计单周次循环背应力能密度的模型具有相同的误差分散带(1.25倍),克服了传统能量法需要在疲劳试验后才能进行寿命预测的缺点;针对淬火回火后的超高强度钢材料,考虑加工表面完整性的修正模型疲劳寿命预测精度从72.7%提升到了92.2%,克服了疲劳断裂后实时统计单周次循环背应力能密度预测模型的失效性,误差分散带从3.30倍降到了1.41倍;新模型提高了能量法在不同加工表面层特征的适用性,实现了面向服役性能的加工表面完整性评价。
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关键词
加工表面层
背
应力
能
疲劳寿命预测
高强度钢
下载PDF
职称材料
题名
考虑高强度钢加工表面完整性的背应力能法疲劳寿命预测模型
1
作者
王永
王西彬
王志斌
刘志兵
刘书尧
陈洪涛
王湃
机构
太原理工大学机械与运载工程学院
北京理工大学机械与车辆学院
山西柴油机工业有限责任公司
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期806-815,共10页
基金
国家自然科学基金项目(52075042)。
文摘
循环应变能法从疲劳损伤机理的角度对疲劳寿命进行预测,能够很好地解释疲劳断裂行为,故得到广泛应用。然而,对材料整体性能的大量试验研究中常常不考虑加工表面完整性,从而影响了能量法的预测精度,为此提出一种考虑加工表面完整性的循环背应力能法疲劳寿命预测修正模型,通过引入残余应力随深度围成的面积作为影响因子来考虑加工表面层力学特征对总背应力能的影响,将微裂纹不扩展阈值作为影响因子表征表面层几何和组织特征对总背应力能的作用。研究结果表明:针对淬火回火前的重载车辆扭力轴高强度钢材料,考虑加工表面完整性的修正模型疲劳寿命预测误差分散带缩小38%,预测精度提高25%,与疲劳断裂后实时统计单周次循环背应力能密度的模型具有相同的误差分散带(1.25倍),克服了传统能量法需要在疲劳试验后才能进行寿命预测的缺点;针对淬火回火后的超高强度钢材料,考虑加工表面完整性的修正模型疲劳寿命预测精度从72.7%提升到了92.2%,克服了疲劳断裂后实时统计单周次循环背应力能密度预测模型的失效性,误差分散带从3.30倍降到了1.41倍;新模型提高了能量法在不同加工表面层特征的适用性,实现了面向服役性能的加工表面完整性评价。
关键词
加工表面层
背
应力
能
疲劳寿命预测
高强度钢
Keywords
machined surface layer
back stress energy
fatigue life prediction
high strength steel
分类号
U463.46 [机械工程—车辆工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑高强度钢加工表面完整性的背应力能法疲劳寿命预测模型
王永
王西彬
王志斌
刘志兵
刘书尧
陈洪涛
王湃
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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