材料期刊网，材料期刊，材料类期刊，材料期刊投稿

声发射技术在疲劳失效领域的研究进展

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.03.021

疲劳失效是一种具有突然性和灾难性的失效形式,因此对材料的疲劳失效进行监测显得尤为重要.与传统的疲劳裂纹检测方法相比声发射技术能够对材料的疲劳失效过程进行实时、在线监测,因此在疲劳失效监测领域得到了广泛的应用.对声发射技术进行了简要的介绍,总结了声发射技术在疲劳失效过程监测和疲劳寿命预测两方面的研究进展,指出了当前研究中存在的问题并对其下一步的发展进行了展望.

关键词: 声发射技术 , 疲劳失效 , 定位 , 寿命预测

发动机压气机四级盘轮缘疲劳失效故障分析

傅国如 , 张栋 , 吴福信

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2003.z1.043

某系列发动机近年来连续发生6起压气机四级盘轮缘破裂故障,严重危及飞行安全.对6起故障的综合分析表明,这些故障属于高周机械疲劳的失效模式,轮盘高阶复合振动是造成其疲劳破裂的内在原因;表面加工缺陷是该故障的诱发因素.排除此故障的根本途径是更改四级盘的设计.

关键词: 航空发动机 , 压气机四级盘 , 疲劳失效 , 共振

NUP206轴承疲劳失效分析研究

毕昆磊 , 裴峻峰 , 陈园丽 , 黄显茹

兵器材料科学与工程

针对钻井往复泵动力端轴承的失效问题，利用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）等设备对NUP206轴承的疲劳失效进行分析。结果表明：轴承内圈和滚动体表面剥落较严重，而轴承外圈内表面剥落较轻；在轴承内、外圈和滚动体表面，其主要成分为C和Fe元素；轴承内圈表面及滚动体均存在鱼鳞状剥落凹坑；试验轴承的失效形式为疲劳失效。

关键词: 钻井往复泵 , 轴承 , 疲劳失效

减速机齿轮断裂失效分析

尤兆宏

机械工程材料

某搅拌器减速机齿轮轴和齿轮在服役1 a后发生了断裂失效;通过显微组织分析、断口分析、力学性能测试等方法对其失效原因进行了分析.结果表明:轴和齿轮的断裂均为疲劳断裂,轴的断裂先于齿轮的断裂;搅拌轴装配不当造成的过载是导致轴首先产生疲劳断裂的原因.

关键词: 轴 , 齿轮 , 疲劳失效 , 装配 , 过载

提高金属材料疲劳性能的强化技术

陈曦 , 戴起勋

上海金属 doi:10.3969/j.issn.1001-7208.2008.01.005

金属构件的疲劳失效是一种常见的结构破坏形式,改善金属材料的疲劳性能对其使用性能的提高有重要意义.介绍和论述了冷变形、激光表面处理技术和离子注入三种工业上用于改善金属材料疲劳性能的强化方法.

关键词: 金属材料 , 疲劳失效 , 变形强化 , 激光表面强化 , 离子注入

基于航空发动机涡轮盘榫槽结构特点及其工作状态,采用榫槽模拟件对GH4720合金的疲劳失效机理和裂纹扩展寿命进行了实验研究和理论分析.研究结果表明:GH4720合金榫槽模拟件的疲劳失效表现为3个阶段:(i)模拟涡轮盘榫槽处由于较高的应力集中而产生滑移,进而萌生裂纹;(ii)随着应力集中和循环载荷的持续,相邻晶粒间位错开动、发生滑移,裂纹在晶粒间传递;(iii)随着应力强度因子范围增大,剪应力和主应力交互作用、滑移系开动及位错在不同滑移系间的运动,裂纹快速扩展.在实验基础上建立了GH4720合金的疲劳裂纹扩展寿命模型,基于有限元分析的榫槽处的应力和裂纹扩展寿命模型得到的裂纹扩展寿命与实验结果相符,表明该裂纹扩展寿命模型可用于工程中预测涡轮盘的剩余寿命.

关键词: GH4720合金 , 疲劳裂纹扩展寿命 , 榫槽 , 疲劳失效

航空2024铝合金VIC-3D静载分析和疲劳试验

陈亚军 , 黄彦 , 薛程丹 , 洪建国

有色金属工程 doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2016.03.009

通过VIC-3D技术测量静态拉伸全场二维应变及应力,基于航空载荷谱进行动态载荷疲劳试验,利用扫描电子显微镜对试件断口进行观察,研究航空2024铝合金的力学性能.结果表明,利用Y方向应变随时间变化云图,可以探究裂纹出现及发展规律,疲劳试样在第34周循环,总第169 973次循环后发生疲劳断裂.疲劳断口可观察到疲劳源区、疲劳裂纹扩展区及瞬时断裂区,并呈扇形向外扩展.疲劳裂纹萌生于试件表面,裂纹扩展区二次长裂纹方向和裂纹扩展方向垂直,并存在疲劳辉纹,瞬时断裂区呈现出塑性断裂韧窝状形貌,局部存在冲击面形貌.

关键词: 铝合金 , VIC-3D技术 , 航空载荷谱 , 疲劳失效

FRP补强疲劳损伤钢结构裂纹扩展研究

蔡洪能 , 陆玉姣 , 王雅生 , 并木宏德

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.z1.100

钢结构在服役过程中,因超载、疲劳等原因会引起损伤累积,极大地影响了结构的安全使用.对纤维增强复合材料(FRP)补强钢结构张开型裂纹疲劳扩展进行了实验研究.比较了不同的钢结构表面处理方式对FRP与钢结构粘接接头剪切强度的影响,根据剪切强度选择最佳表面处理工艺.对FRP补强后钢结构试样进行疲劳实验,与未补强试样的结果加以对比.结果表明,用FRP增强后钢结构FRP增强区疲劳裂纹扩展速率得到抑制、疲劳循环次数得到了提高.

关键词: 纤维增强复合材料 , 钢结构 , 胶接 , 张开型裂纹 , 疲劳失效

疲劳性能不合格的38Si7弹簧钢夹杂物分析

张宏亮 , 冯光宏 , 贾志立

钢铁

针对工业生产38Si7弹簧钢疲劳强度不合格的问题,借助光学显微镜和扫描电镜,并结合数学理论模型,从夹杂物的角度分析38Si7弹簧钢疲劳强度不合格的原因.研究结果表明:工业生产38Si7弹簧钢中的夹杂物主要组成为CaO(MgO)-Al2O3-SiO2三元复合夹杂物,而且圆截面上中心区域复合夹杂物中Al2Os的含量明显低于外层复合夹杂物中Al2O3的含量;根据夹杂物等效投影面积模型得出,当疲劳失效为内部起裂时,临界夹杂物尺寸大约为6.5μm,当疲劳失效为表面起裂时,临界夹杂物尺寸大约为5.5μm.当弹簧钢中的夹杂物尺寸大于临界夹杂物尺寸时,容易造成疲劳强度失效.

关键词: 弹簧钢 , 疲劳失效 , 临界夹杂物尺寸