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涡轮叶片复合疲劳特性曲线及其规律的试验 被引量：22
1
作者 闫晓军 孙瑞杰 +2 位作者 邓瑛 刘芝娜 聂景旭 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1824-1829,共6页
为了解高周振动载荷对于涡轮叶片高温疲劳性能的影响,对某型涡轮叶片进行高低周复合疲劳试验.试验结果表明,在低周载荷基础上叠加高频振动载荷,显著缩短了叶片的疲劳寿命;复合疲劳的分散性很大,且不存在疲劳极限,当叶片高周循环次数超过... 为了解高周振动载荷对于涡轮叶片高温疲劳性能的影响,对某型涡轮叶片进行高低周复合疲劳试验.试验结果表明,在低周载荷基础上叠加高频振动载荷,显著缩短了叶片的疲劳寿命;复合疲劳的分散性很大,且不存在疲劳极限,当叶片高周循环次数超过107时,继续试验叶片仍会发生断裂;在双对数坐标下,叶片的振动应力与其高周循环寿命成线性关系,即复合疲劳特性曲线(应力-寿命曲线、概率-应力-寿命曲线)服从双对数线性规律,进一步研究发现该规律对于高温合金材料的复合疲劳特性曲线具有普遍性. 展开更多
关键词 涡轮叶片 高低周复合疲劳 振动应力 疲劳特性曲线 双对数线性
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基于整机试车的涡轮叶片高低循环复合疲劳试验技术 被引量：15
2
作者 王奉明 朱俊强 徐纲 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2343-2350,共8页
针对航空发动机涡轮叶片同时承受高循环载荷和低循环载荷的特征,以小推力涡喷发动机为研究对象,搭建了基于引电器的涡轮叶片动应力测量系统,利用数值模拟和试验测试结合的方法,实现了高度为30mm的涡轮叶片在40 000r/min转速、950℃环境... 针对航空发动机涡轮叶片同时承受高循环载荷和低循环载荷的特征,以小推力涡喷发动机为研究对象,搭建了基于引电器的涡轮叶片动应力测量系统,利用数值模拟和试验测试结合的方法,实现了高度为30mm的涡轮叶片在40 000r/min转速、950℃环境温度条件下的动应力测量,并以此为基础发展了整机高低循环复合疲劳试验方法,开展了高压涡轮叶片高低复合疲劳整机试验。研究结果表明,该型发动机转速在34 920r/min时,叶片高循环振动应力达到112.7MPa,带来了涡轮叶片的高循环疲劳损伤且是引起涡轮叶片产生裂纹的主要因素,低循环疲劳载荷是导致裂纹扩展的主要因素,两者综合作用会显著影响涡轮叶片寿命。 展开更多
关键词 涡轮叶片 动应力测量 涡轮叶片振动 高低循环复合疲劳 载荷谱
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2024-T3铝合金孔板高低周复合疲劳试验研究 被引量：10
3
作者 李睿 鲍蕊 费斌军 《飞机设计》 2010年第3期18-22,共5页
对2034-T3铝合金孔板试件进行了高低周复合疲劳性能试验,研究高低周循环次数比对复合疲劳寿命的影响,建立了高低周循环次数和应力幅比与高低周复合疲劳寿命之间的关系式,并对现有损伤累积模型的适用性进行了分析讨论。试验和分析结果表... 对2034-T3铝合金孔板试件进行了高低周复合疲劳性能试验,研究高低周循环次数比对复合疲劳寿命的影响,建立了高低周循环次数和应力幅比与高低周复合疲劳寿命之间的关系式,并对现有损伤累积模型的适用性进行了分析讨论。试验和分析结果表明:随着高低周循环次数增大,复合疲劳寿命有显著的降低,复合疲劳寿命与高低周循环次数比呈对数线性关系。现有的累积损伤准则对试验结果的预测偏于危险,非线性累积损伤准则优于线性累积损伤准则。 展开更多
关键词 高低周复合疲劳 复合疲劳寿命 累积损伤模型
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考虑耦合损伤的高低周复合疲劳寿命预测模型
4
作者 刘朋帅 王晓玮 侯军 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1175-1183,共9页
燃气轮机叶片等机械零部件在工作过程中常受到由低频离心力导致的低周疲劳和由高频振动引起的高周疲劳的共同作用,高低周复合疲劳损伤是其发生破坏的重要因素之一。高低周复合载荷条件下产生的损伤不再是简单的损伤叠加,还需要考虑高周... 燃气轮机叶片等机械零部件在工作过程中常受到由低频离心力导致的低周疲劳和由高频振动引起的高周疲劳的共同作用,高低周复合疲劳损伤是其发生破坏的重要因素之一。高低周复合载荷条件下产生的损伤不再是简单的损伤叠加,还需要考虑高周载荷和低周载荷交互作用产生的耦合损伤。在Miner理论的基础上考虑高低周复合载荷引起的耦合损伤,建立高低周复合疲劳寿命预测模型。经过实验验证,对比所提出的模型与Miner模型、Trufyakov-Kovalchuk模型的预测效果,结果表明,提出的模型有较好的预测精度。 展开更多
关键词 高低周复合疲劳 耦合损伤 疲劳寿命 低周疲劳 高周疲劳
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EH36钢焊接接头焊趾处应力集中对高低周复合疲劳的影响
5
作者 徐连勇 龙志平 +2 位作者 赵雷 韩永典 彭晨涛 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1-9,共9页
为研究船舶结构用钢EH36钢焊接接头焊趾处应力集中对高低周复合疲劳的影响,对不同焊缝形貌20 mm厚EH36钢双面全熔透对接接头进行高低周复合疲劳试验.研究发现,高低周复合疲劳对接头寿命的降低幅度随着高周应力比的增大而增大;结合数字... 为研究船舶结构用钢EH36钢焊接接头焊趾处应力集中对高低周复合疲劳的影响,对不同焊缝形貌20 mm厚EH36钢双面全熔透对接接头进行高低周复合疲劳试验.研究发现,高低周复合疲劳对接头寿命的降低幅度随着高周应力比的增大而增大;结合数字图像相关法测量结果分析,发现焊趾处应力集中系数越大,接头的高低周复合疲劳寿命越低,其降低幅度随着高周应力比的增大而增大.基于试验数据对模型进行验证,结果表明,应力集中系数高的接头疲劳寿命低且寿命预测结果分散性增大;Palmgren-Miner模型和Zhu模型由于未充分考虑高低周耦合损伤作用,导致寿命预测结果相对危险.修正后Zhu模型在充分考虑低周疲劳对高低周复合疲劳寿命的影响后,预测寿命大于实际寿命的预测点较少,预测结果相对安全,且分散性较小,误差也较小. 展开更多
关键词 高低周复合疲劳 S-N曲线 应力集中 疲劳寿命预测 数字图像相关法
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激光冲击强化对Ti-6Al-4V榫齿结构高低周复合疲劳性能的影响
6
作者 牛志强 门豪杰 +4 位作者 史淑艳 曹子文 周文龙 陈国清 付雪松 《失效分析与预防》 2024年第4期233-241,295,共10页
为了探究激光冲击强化对Ti-6Al-4V合金榫齿结构高低周复合疲劳行为的影响,本文对经过激光冲击强化处理的Ti-6Al-4V榫齿结构的表面完整性特征和高低周复合疲劳性能进行测试。结果表明:相比于未经过激光冲击强化处理的原始榫齿结构,激光... 为了探究激光冲击强化对Ti-6Al-4V合金榫齿结构高低周复合疲劳行为的影响,本文对经过激光冲击强化处理的Ti-6Al-4V榫齿结构的表面完整性特征和高低周复合疲劳性能进行测试。结果表明:相比于未经过激光冲击强化处理的原始榫齿结构,激光冲击榫齿结构的高低周复合疲劳寿命提高729%。激光冲击改变了榫齿结构接触区域的微动磨损特征。原始榫齿结构表现为大尺寸的脱层磨损坑,坑底部诱发微裂纹并向基体内扩展,而激光冲击榫齿结构表现为小尺寸脱层薄片。此外,激光冲击还降低榫齿结构的疲劳裂纹扩展速率。激光冲击强化抗高低周复合疲劳作用显著,这主要归因于激光冲击强化层改变疲劳裂纹萌生方式,并抑制裂纹早期扩展。 展开更多
关键词 激光冲击强化 高低周复合疲劳 TI-6AL-4V 残余压应力
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考虑载荷相互作用的高低周复合疲劳寿命预测模型
7
作者 侯军 王晓玮 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期83-87,102,共6页
通过研究高周疲劳与低周疲劳的损伤等效关系,在Manson-Halford模型的基础上引入影响因子以反映高周疲劳与低周疲劳载荷之间相互作用的影响,建立了一种修正的高低周复合疲劳寿命预测模型,通过TC11钛合金、LY12-CZ铝合金、45钢和GH4033镍... 通过研究高周疲劳与低周疲劳的损伤等效关系,在Manson-Halford模型的基础上引入影响因子以反映高周疲劳与低周疲劳载荷之间相互作用的影响,建立了一种修正的高低周复合疲劳寿命预测模型,通过TC11钛合金、LY12-CZ铝合金、45钢和GH4033镍基合金4种材料的试验数据对该修正模型进行验证。结果表明:修正模型对TC11钛合金、LY12-CZ铝合金和GH4033镍基合金疲劳寿命的预测结果均在2倍误差范围内,对45钢疲劳寿命的预测结果有78%左右的数据处于2倍误差范围内;建立的修正模型有较高的预测精度,适用于高低周复合疲劳寿命预测。 展开更多
关键词 高低周复合疲劳 等效损伤 载荷相互作用 Manson-Halford模型 寿命预测
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高低周复合疲劳工况下汽轮机转子钢寿命模型 被引量：2
8
作者 崔璐 康文泉 +3 位作者 吴鹏 刘阳 李臻 窦益华 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第9期3612-3617,共6页
高周疲劳和低周疲劳交互作用产生的高低周复合疲劳会引起汽轮机转子钢10Cr-1Mo-1V的快速失效。研究了高低周复合载荷下10Cr-1Mo-1V钢的应变-寿命特性,通过分析应变比-寿命比的关系,提出一种研究高低周复合疲劳寿命的新方法。通过引入四... 高周疲劳和低周疲劳交互作用产生的高低周复合疲劳会引起汽轮机转子钢10Cr-1Mo-1V的快速失效。研究了高低周复合载荷下10Cr-1Mo-1V钢的应变-寿命特性,通过分析应变比-寿命比的关系,提出一种研究高低周复合疲劳寿命的新方法。通过引入四种材料的高低周复合疲劳实验数据,用于不同工况下模型的验证与分析。结果表明,所提出的模型与实验值较好地吻合,对于承受复合疲劳工况的材料,其适用性较强,所需参数较少。 展开更多
关键词 高低周复合疲劳 10Cr-1Mo-1V 应变比-寿命比 寿命预测模型
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基于复合疲劳试验的涡轮叶片振动应力反推法 被引量：9
9
作者 孙瑞杰 闫晓军 聂景旭 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期289-294,共6页
提出了一种利用复合疲劳试验和外场故障数据反推涡轮叶片实际振动应力的方法.该方法针对与故障叶片同批次的叶片,开展数个振动应力水平下的单件试验和某一特定振动应力水平下的成组试验,利用极大似然法推导出叶片的概率-应力-寿命曲线(P... 提出了一种利用复合疲劳试验和外场故障数据反推涡轮叶片实际振动应力的方法.该方法针对与故障叶片同批次的叶片,开展数个振动应力水平下的单件试验和某一特定振动应力水平下的成组试验,利用极大似然法推导出叶片的概率-应力-寿命曲线(P-S-N);最后基于99.87%存活率下的概率-应力-寿命曲线(P99.87%-S-N),结合叶片的外场故障统计结果,反推出叶片实际工作中振动应力的范围和可能的最大振动应力. 展开更多
关键词 涡轮叶片 改型 高 低周复合疲劳(HCF/LCF) 振动应力 疲劳特性曲线 故障统计
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