残余应力在典型汽车零部件上的应用

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作者 陈兵 刘尚华 王克峰 《重型汽车》 2022年第6期39-40,共2页

机械制造工艺的工件内都会出现不同程度的残余应力,残余应力已成为汽车金属零部件制造中需要关注和控制的重要问题。文章对残余应力产生的原因,在曲轴、连杆、钢板弹簧、齿轮等典型汽车零部件的应用情况,获得表面残余压应力的工艺措施,... 机械制造工艺的工件内都会出现不同程度的残余应力,残余应力已成为汽车金属零部件制造中需要关注和控制的重要问题。文章对残余应力产生的原因,在曲轴、连杆、钢板弹簧、齿轮等典型汽车零部件的应用情况,获得表面残余压应力的工艺措施,消除残余应力的方法等方面做了概述,以期获得高疲劳寿命的产品。 展开更多

关键词 残余应力 典型汽车零部件 工艺措施 高疲劳寿命

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G55SiMoVA钢在轴承领域的新应用

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作者 翟正龙 戈文英 +1 位作者 李泰 亓显玲 《中国钢铁业》 2012年第2期26-28,共3页

通过对G55SiMoVA轴承钢的质量特性、工艺控制技术和用户应用技术的系统研究,显示中碳G55SiMoVA轴承钢具有高强度、高冲击韧性、高耐磨性能和高疲劳寿命的特点,进而证实采用G55SiMoVA轴承钢可代替渗碳轴承钢,用于耐冲击重载荷的轴承制造... 通过对G55SiMoVA轴承钢的质量特性、工艺控制技术和用户应用技术的系统研究,显示中碳G55SiMoVA轴承钢具有高强度、高冲击韧性、高耐磨性能和高疲劳寿命的特点,进而证实采用G55SiMoVA轴承钢可代替渗碳轴承钢,用于耐冲击重载荷的轴承制造领域。目前,G55SiMoVA轴承钢已在轧机轴承和石油钻具轴承领域得到广泛应用。 展开更多

关键词 G55SiMoVA轴承钢 高疲劳寿命 轧机轴承 石油钻具轴承

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17-4PH不锈钢表面激光熔覆Stellite6合金涂层高周疲劳行为研究 被引量：13

3

作者 赵文雨 芦凤桂 +4 位作者 李铸国 王东 王晓娟 刘霞 杨仁杰 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期125-130,共6页

利用半导体激光器在汽轮机末级叶片材料17-4PH不锈钢表面激光熔覆Stellite6合金涂层,然后分别制备17-4PH不锈钢、17-4PH不锈钢表面激光熔覆和17-4PH不锈钢表面激光熔覆后经550℃×6h热处理的疲劳试样,进行高周拉压疲劳试验,并对疲... 利用半导体激光器在汽轮机末级叶片材料17-4PH不锈钢表面激光熔覆Stellite6合金涂层,然后分别制备17-4PH不锈钢、17-4PH不锈钢表面激光熔覆和17-4PH不锈钢表面激光熔覆后经550℃×6h热处理的疲劳试样,进行高周拉压疲劳试验,并对疲劳断口进行扫描电镜(SEM)分析。试验结果表明:在107循环周次条件下,基材17-4PH不锈钢的疲劳极限为470MPa,基材表面激光熔覆Stellite6合金涂层试样的疲劳极限下降到380MPa,而基材表面激光熔覆Stellite6合金涂层经过热处理后的试样可达到440MPa;基材17-4PH不锈钢的裂纹源通常位于表面、近表面或内部缺陷处,裂纹扩展区具有明显的疲劳辉纹特征,瞬断区为韧窝特征;而熔覆试样的裂纹源位于熔覆层侧的缺陷处或熔覆层与基体的界面结合处,然后向熔覆层和基体两侧扩展,熔覆层侧呈脆性沿晶断裂,基体呈韧性疲劳断裂。 展开更多

关键词 光学制造 高周疲劳寿命 激光熔覆 耐水蚀涂层 疲劳断口

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硫对超高强度钢300M高周疲劳性能的影响 被引量：1

4

作者 王飞 赵欣 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期56-61,共6页

对高硫和低硫300M钢的显微组织和力学性能进行了系统研究,重点分析了硫含量对300M钢中夹杂物特征及高周疲劳寿命的影响机理。研究发现,硫含量的增加会大大降低300M钢的高周疲劳寿命。硫含量的增加会提高MnS夹杂物的析出温度及析出数量,... 对高硫和低硫300M钢的显微组织和力学性能进行了系统研究,重点分析了硫含量对300M钢中夹杂物特征及高周疲劳寿命的影响机理。研究发现,硫含量的增加会大大降低300M钢的高周疲劳寿命。硫含量的增加会提高MnS夹杂物的析出温度及析出数量,提高试样次表层出现大尺寸MnS夹杂物的概率,大大降低高周疲劳裂纹萌生的难度,进而降低300M钢的高周疲劳寿命。 展开更多

关键词 300M钢 硫 MnS夹杂物 高周疲劳寿命 疲劳裂纹萌生

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首钢590MPa级高疲劳寿命轮辐用钢的研制 被引量：5

5

作者 孟宪堂 郭子峰 +3 位作者 李飞 李瑞恒 周娜 王伦 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期121-125,共5页

首钢微合金轮辐用钢S590D研制过程中采用了3种工艺制度,并在各种工艺制度下对力学性能、组织和平板疲劳性能进行了分析。抗拉强度590 MPa级工业生产用钢具有优良的断后伸长率,冷弯性能合格,满足轮辐用钢的加工要求;对3种工艺制度下的平... 首钢微合金轮辐用钢S590D研制过程中采用了3种工艺制度,并在各种工艺制度下对力学性能、组织和平板疲劳性能进行了分析。抗拉强度590 MPa级工业生产用钢具有优良的断后伸长率,冷弯性能合格,满足轮辐用钢的加工要求;对3种工艺制度下的平板进行了高周疲劳寿命测试并绘制S-N曲线,同时对车轮弯曲疲劳寿命进行了跟踪,结果表明,比例更高的均匀等轴铁素体组织类型有利于获得理想的疲劳性能,并提出平板高周疲劳寿命S-N曲线与实际车轮疲劳寿命测试结果具有一定的密切相关性。 展开更多

关键词 轮辐 高周疲劳寿命 S-N曲线 疲劳性能

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电-热-固耦合作用下IGBT高周疲劳寿命评估方法研究 被引量：5

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作者 张阳 王维民 张杨 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1151-1158,共8页

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为轨道交通行业应用最核心的控制元器件,其工作时受到的波动的热载荷与机械载荷是其发生高周疲劳失效的重要因素。为研究电-热-固耦合作用对模块固有特性和疲劳寿命的影响,对某种型号IGBT随机振动疲劳寿命评... 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为轨道交通行业应用最核心的控制元器件,其工作时受到的波动的热载荷与机械载荷是其发生高周疲劳失效的重要因素。为研究电-热-固耦合作用对模块固有特性和疲劳寿命的影响,对某种型号IGBT随机振动疲劳寿命评估方法进行了探究。通过电-热-固耦合仿真的方法得到常温及高温工况下的温度场及热应力分布,使用nCode Designlife疲劳分析软件对常温下以及高温热应力下的频率响应分析结果进行振动疲劳分析。研究结果表明,与常温下结构固有模态相比,在高温作用下材料热力学参数变化以及热环境使结构模态频率降低,分析对比考虑热应力分布与常温时的振动疲劳寿命结果,考虑热应力时的模块疲劳寿命显著降低。 展开更多

关键词 IGBT模块 电-热-固耦合 随机振动响应 高周疲劳寿命

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无保护层激光冲击对GH3044涡轮机匣围观组织和性能的影响 被引量：3

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作者 谢孟芸 汪诚 +2 位作者 张佩宇 明继青 陈辉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期154-160,共7页

针对激光冲击强化涡轮机匣部件难以贴覆吸收保护涂层的问题,提出无保护层激光冲击(LSPwC)+水砂纸磨除烧蚀层的复合工艺,研究LSPwC对GH3044合金微观组织和力学性能的影响,验证复合工艺的可行性。采用能谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)和... 针对激光冲击强化涡轮机匣部件难以贴覆吸收保护涂层的问题,提出无保护层激光冲击(LSPwC)+水砂纸磨除烧蚀层的复合工艺,研究LSPwC对GH3044合金微观组织和力学性能的影响,验证复合工艺的可行性。采用能谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)和金相显微镜分析试样表层元素组成和微观组织,通过测试残余应力和高周疲劳寿命表征其力学性能。结果表明,LSPwC在试样表层产生约10~15μm的烧蚀层,烧蚀层内碳、氧元素富集且残余拉、压应力交替存在,烧蚀层以下晶粒和碳化物不同程度地均匀细化;相比原始试样,LSPwC对GH3044合金疲劳寿命提升不明显;水砂纸磨除烧蚀层后,试样表面残余压应力约510 MPa,影响深度层达1 mm,疲劳寿命提高到原始试样的3倍。 展开更多

关键词 激光冲击强化 GH3044合金 微观组织 残余应力 高周疲劳寿命

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裂纹源位置对6005A铝合金挤压型材高周疲劳寿命的影响 被引量：3

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作者 张岚 赵鸿金(指导) +2 位作者 李声慈 叶青 李德华 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期16-20,28,共6页

通过高周疲劳试验研究了裂纹源位置对6005A-T6铝合金挤压型材高周疲劳寿命的影响。结果表明:6005A-T6铝合金挤压型材在应力比0.1下的中值疲劳强度为164.5 MPa,疲劳强度较高,但疲劳寿命分布较分散;在最大应力200 MPa条件下,具有不同疲劳... 通过高周疲劳试验研究了裂纹源位置对6005A-T6铝合金挤压型材高周疲劳寿命的影响。结果表明:6005A-T6铝合金挤压型材在应力比0.1下的中值疲劳强度为164.5 MPa,疲劳强度较高,但疲劳寿命分布较分散;在最大应力200 MPa条件下,具有不同疲劳寿命试样的疲劳裂纹源区的面积较小,疲劳裂纹扩展区均由疲劳条带和二次裂纹组成,瞬断区的面积较大,均由孔洞和韧窝组成;在相同最大应力下疲劳寿命存在差异的原因在于疲劳裂纹源位置的不同,在最大应力为200 MPa条件下,疲劳裂纹源位于孔洞缺陷处试样的疲劳寿命最长,比疲劳裂纹源位于氧化夹杂物处试样的疲劳寿命延长一个数量级,疲劳裂纹源位于Al7(Cr Fe)第二相颗粒处试样的疲劳寿命居于二者之间。 展开更多

关键词 铝合金 高周疲劳寿命 裂纹源 孔洞 氧化夹杂物 第二相颗粒

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等静压铍材高周疲劳寿命研究 被引量：2

9

作者 李美岁 张子富 +7 位作者 张健康 吕一格 许德美 李树荣 代彦明 黄旭刚 李志年 杨超 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期63-67,共5页

采用拉-拉加载方式对等静压铍材进行高周疲劳试验,根据试验数据绘制了S-N曲线,获得其疲劳极限,并运用扫描电镜观察疲劳断口形貌。结果表明,等静压铍材在指定疲劳寿命10~7次下的疲劳极限为385 MPa;疲劳裂纹萌生于铍材试样边缘处,裂纹穿... 采用拉-拉加载方式对等静压铍材进行高周疲劳试验,根据试验数据绘制了S-N曲线,获得其疲劳极限,并运用扫描电镜观察疲劳断口形貌。结果表明,等静压铍材在指定疲劳寿命10~7次下的疲劳极限为385 MPa;疲劳裂纹萌生于铍材试样边缘处,裂纹穿过晶界与相邻晶粒内的微裂纹连接合并长大;铍材试样发生瞬时解理断裂,形成主要由疲劳源和放射区构成的断口形貌;疲劳源尺寸随最大循环应力的减小而增大。 展开更多

关键词 等静压铍材 高周疲劳寿命 S-N曲线 疲劳极限 疲劳断口

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SnPb焊点结构的高周疲劳行为检测与寿命表征方法 被引量：2

10

作者 王习术 阎成琨 +1 位作者 Murai Ryosuke 赵海燕 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期129-134,共6页

本文对SMT型的SnPb焊点结构(PC基板-SnPb焊料-陶瓷电阻结构)的高周疲劳(2×104～1×106循环次数)失效行为进行了扫描电子显微镜(SEM)原位观测试验和有限元分析.这些结果表明:SMT型SnPb焊点结构的高周疲劳裂纹主要发生在SnPb焊... 本文对SMT型的SnPb焊点结构(PC基板-SnPb焊料-陶瓷电阻结构)的高周疲劳(2×104～1×106循环次数)失效行为进行了扫描电子显微镜(SEM)原位观测试验和有限元分析.这些结果表明:SMT型SnPb焊点结构的高周疲劳裂纹主要发生在SnPb焊料与陶瓷电阻结合处(趾或踵toeorheel),而高周疲劳裂纹扩展主要在SnPb焊料表面或内部,表面疲劳裂纹扩展方向随基板上施加的应力增大而偏向基板一侧.同时,这些裂纹扩展长度与焊点几何形状相关,一般扩展长度在150μm以内并因为焊料与电阻或焊料与基板的界面开裂出现停顿.此外,用ABAQUS软件分析了基板上外加应力与焊料上响应应力间的比例关系.基于试验和有限元分析计算比较,试验中发现的裂纹萌生源及裂纹扩展方向均与有限元计算得到的最大应力或最大应变集中区域相一致.最后,提出了简便预测这类结构的高周疲劳寿命方法,且预测结果与试验结果吻合较好. 展开更多

关键词 焊点结构 高周疲劳寿命 有限元分析 预测方法 SEM原位观测

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某变转速汽轮机叶片组的高周疲劳寿命分析

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作者 师春燕 肖向浩 +1 位作者 刘全 陈铁宁 《东方汽轮机》 2022年第4期29-32,共4页

文章对某变转速汽轮机的透平叶片组进行有限元强度分析,对叶片组的静应力水平进行评估,并对叶片组的振动特性进行分析,重点考虑变转速范围内的成组叶片B型振动对叶片的影响。还对叶片组进行高周疲劳寿命分析,重点考察叶根、叶身以及叶... 文章对某变转速汽轮机的透平叶片组进行有限元强度分析,对叶片组的静应力水平进行评估,并对叶片组的振动特性进行分析,重点考虑变转速范围内的成组叶片B型振动对叶片的影响。还对叶片组进行高周疲劳寿命分析,重点考察叶根、叶身以及叶轮等关键部位的动应力水平,以及腐蚀特性对动应力的影响。 展开更多

关键词 变转速 叶片组 动应力 高周疲劳寿命

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某型火箭发动机涡轮转子流热固耦合强度及疲劳寿命分析 被引量：4

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作者 黄朝晖 袁奇 +3 位作者 张弘斌 李浦 王振 黄道琼 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期73-84,共12页

针对某国产型号液体火箭发动机涡轮泵在试车时转子叶片产生裂纹的问题,采用ANSYS流热固耦合方法,对叶片进行三维有限元仿真计算,提出了叶片顶部加围带的改型设计方案。对原始模型进行强度计算时考虑了启停工况各关键时间点的流动、传热... 针对某国产型号液体火箭发动机涡轮泵在试车时转子叶片产生裂纹的问题,采用ANSYS流热固耦合方法,对叶片进行三维有限元仿真计算,提出了叶片顶部加围带的改型设计方案。对原始模型进行强度计算时考虑了启停工况各关键时间点的流动、传热、瞬态温度场、转速的影响,计算出叶片运行过程中的应力分布,确定产生裂纹的原因是启动过程中部分进气的气流冲击应力过高,且叶片型底前缘应力集中区域的高周疲劳安全系数过低。对改型设计方案进行仿真计算,结果表明:稳态综合加载时改型方案叶片最大等效应力比原模型下降了2 MPa,位置是叶片的型底背弧处;启动0.35 s时改进模型叶片最大等效应力下降2.73%,停机过程中最大等效应力降幅为0.53%;改型方案叶片高周疲劳安全系数均大于1.4的要求,叶片低周疲劳循环次数为22次,与原始模型相比降低了1次,仍满足要求。改型后发动机已安全飞行数次,证明改型方案符合设计要求。 展开更多

关键词 涡轮转子 火箭发动机 流热固耦合 高低周疲劳寿命 围带

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高温部件的复合高周疲劳研究进展

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作者 石红梅 侯伟 《工业加热》 CAS 2019年第4期79-81,共3页

随着技术进步和能源发展需求,各高温部件(高温燃气轮机转子、高温发动机部件等)在工作时需频繁启停,增加了高周疲劳载荷的服役时间,加剧了高温部件的蠕变疲劳损伤。文中综述了高周疲劳载荷对高温材料疲劳寿命的影响,并分析了材料复合疲... 随着技术进步和能源发展需求,各高温部件(高温燃气轮机转子、高温发动机部件等)在工作时需频繁启停,增加了高周疲劳载荷的服役时间,加剧了高温部件的蠕变疲劳损伤。文中综述了高周疲劳载荷对高温材料疲劳寿命的影响,并分析了材料复合疲劳寿命的影响因素,为高温部件的设计优化、安全监测及寿命预测等提供一定参考价值。 展开更多

关键词 高温部件 高周疲劳载荷 复合高周疲劳寿命 影响因素

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