疲劳断裂

摘要： 针对直升机机载武器连接螺栓在振动试验中断裂的问题,进行了连接螺栓疲劳断裂损伤机理分析,提出了一种针对直升机机载武器随机振动疲劳寿命的估算方法。首先,建立了机载武器在直升机振动激励下的载荷模型,根据测试条件给出了激励边界条件;然后根据修正的Steinberg三区间法对连接螺栓进行随机振动疲劳寿命估算,并与试验结果进行对比。估算结果与试验结果基本相符,验证了所提方法的有效性。

摘要： 针对某发动机发生的引气管单联卡箍组件中的卡箍上半部断裂的故障,对断裂的卡箍上半部进行宏观侧表面检查、断口及材质分析,结果表明:卡箍上半部断口疲劳源区位于卡箍上半部与下半部接触侧的表面区域,在螺栓装配中引起卡箍上半部发生塑性变形而产生表面拉应力,并且在发动机振动载荷作用下产生微动磨损,从而破坏了卡箍上半部螺栓孔周围局部的表面完整性,降低了该部位的抗疲劳强度,是导致卡箍上半部产生疲劳萌生进而发生断裂故障的根本原因。在卡箍上、下半部之间加装垫片的改进建议已在新的结构设计中得到应用,垫片的加装消除了卡箍上半部在装配过程中由于变形而产生的表面拉应力,并且减轻了卡箍上、下半部之间的微动磨损,从而避免此类故障再次发生。

摘要： 传统身管疲劳寿命评定采用实弹射击和实验室液压疲劳试验相结合的方法进行,未充分考虑火炮发射时动态载荷对身管的冲击疲劳作用。为此,研制了身管冲击液压疲劳试验装置,为揭示身管冲击疲劳规律提供了新手段。依托该装置,在实验室条件下再现了身管胀膛和膛炸现象。试验结果表明:在冲击载荷作用下,身管壁内主裂纹逐渐形成并沿径向扩展,造成身管剩余强度局部严重削弱,最终在裂纹扩展至临界尺寸时身管因无法承受再一次的冲击载荷而呈撕裂状破坏。身管的表面加工质量、裂纹的形状和深度、疲劳载荷的大小、加载频率和加载顺序等因素对身管疲劳行为均有影响。因此,要注意从设计、制造、使用、维护和保养等方面综合施策以延长身管疲劳寿命。

摘要： 针对断裂60 kg/m U75V钢轨固定闪光焊接头进行了宏观形貌观察、断口扫描电镜观察、显微组织观察和材质分析试验,分析认为闪光焊接头为疲劳断裂,轨底侧表面和下表面经过打磨形成了尖锐直角而成为应力集中点,在拉应力作用下由应力集中处萌生疲劳裂纹并扩展,最终导致钢轨断裂。建议控制焊接接头的表面打磨量,保证型式尺寸满足标准要求。

摘要： XXX-1型氧气面罩检测装置中的5件门组件和1件锁舌在外场使用过程中发生断裂,须进行失效分析。本试验利用体视显微镜、扫描电镜对裂纹形态及断口表面进行观察,对组件进行金相组织检查、硬度检查,对其组成成分进行红外光谱、能谱分析。结果表明:5件门组件安装孔附近材料断裂模式均为脆性断裂,断裂原因应与安装孔壁受到螺套应力作用有关;圆孔(门组件边缘)附近材料断裂模式为塑性断裂;门组件双耳卡附近材料断裂模式为疲劳断裂;锁舌中部变截面附近材料断裂模式为脆性断裂。产品发生脆性断裂原因应与产品长时间在高温环境下使用,发生一定的老化变脆有关。

摘要： 304不锈钢饮水机水阀弹簧在使用过程中发生断裂,造成饮水机供水中断,发生干烧,引起火灾。为了保障用水安全,采用宏观形貌、化学成分、金相显微组织以及扫描电镜微观形貌等分析方法,对发生断裂的弹簧进行了失效原因分析。结果表明:外表面有划伤并且在水阀的使用过程中产生微裂纹向内扩展,作为疲劳源,在后续应力作用下发生疲劳扩展,最终在剩余强度不够的情况下发生塑性失稳断裂。基于分析结果,建议加强对弹簧生产和安装过程的管控。

摘要： 某公司一45Cr钢传动轴仅仅使用了50 h即断裂。对断裂的传动轴进行了宏观检查、表面硬度检测、金相检验、化学成分分析和断口分析。结果表明:传动轴的表面硬度远低于要求值,显微组织为珠光体和铁素体,也不符合要求,说明该传动轴未经过调质处理,因此其力学性能差;此外,传动轴表面粗糙,有机加工痕迹。不良的力学性能和粗糙的表面导致传动轴过早疲劳断裂。

摘要： 采用断口宏观分析、化学成分检测、力学性能分析和金相分析等方法对行车减速机传动轴断裂样品进行全面分析。分析结果表明:减速机材质为45钢,金相组织为铁素体+索氏体,力学性能指标符合45钢正火状态的性能,键槽端部圆弧半径太小容易引起应力集中,当运行载荷较高时,键槽根部超过了疲劳极限,引起疲劳断裂。

摘要： 对催化烟汽轮机进行预防性检修,防止催化剂沉积结垢造成停机——催化烟汽轮机运行工况恶劣,影响其长周期运行的最常见问题是催化剂沉积结垢造成轴系振动上升机壳烈度增大,严重的会造成动叶片疲劳断裂引发恶性事故。文章以两台烟机的运行为分析样本,分析基于稳定工艺环境下以平均故障间隔时间为基本运行周期,结合状态监测进行预防性检修,达到机组运行安全兼顾节能经济效益的目的。

摘要： 某支撑挚子在试用过程中发生了低周疲劳断裂,经过宏观断口、微观断口分析,以及成分分析、金相检测等发现,导致低周疲劳断裂的主要原因是零件金相组织偏析,造成机械强度不足。此外,零件设计不当,如断裂处采用直角设计,容易出现应力集中,属于重要原因。最后,提出了应对措施和注意事项。

摘要： 某型机旋翼系统固定盘进行疲劳试验时发生开裂,失效分析结论为疲劳断裂,是由于加强筋内侧R转角处存在缺陷从而引起应力增加造成的.针对以上结论,无损专业人员分析了涉及的无损检测方法,并对固定盘锻件无损检测情况进行调查,对荧光检测中多次检测不同位置不断出现线性显示的问题,分析了相关的锻造工艺和荧光检测结果出现的原因,提出了解决方案,避免了重复问题重复出现,提高了产品质量.

摘要： 本文依据BS7910标准,对某半潜式钻井平台在设计过程中疲劳寿命最低位置处的焊缝进行了疲劳断裂评估.应用敏感性分析的方法,研究了裂纹尺寸、断裂韧性、循环应力范围和静载荷等参数对平台疲劳寿命的影响程度.研究得到了疲劳寿命对不同参数的敏感度.基于选定的基准参数,分析结果表明:影响疲劳寿命的最敏感因素是循环应力范围,而最不敏感因素为裂纹长度.

摘要： 从故障模式、强度计算、接触面和断面分析等方面研究了某款汽车转向器外球头球销断裂的原因.从而确定其断裂是由于外球头球销与转向节臂的锥面配合不当,球销局部长期受到过大的剪切力,从而引起的疲劳断裂.建议加严球销和节臂的锥度配合尺寸,控制接触面积,避免局部受力过大.

摘要： 研究60Si2Mn板簧在疲劳试验14万次后发生断裂失效的原因.通过化学成分分析、宏观分析、断口扫描分析、显微组织分析等测试手段,对板簧断裂失效原因进行分析.结果表明,裂纹起始于A裂纹源及B裂纹源处.A裂纹源处表面存在粗大铁素体全脱碳层,且长时间磨损致表面形成凹坑缺陷,外力作用下凹坑缺陷处存在应力集中现象,萌生裂纹导致A裂纹源最先发生开裂.

摘要： 通过对某热电厂磨煤机减速器断裂的高速轴进行宏观检验、化学成分分析、能谱分析、硬度检验、金相检验、力学性能测试,结合减速器运行工况,找出高速轴断裂的主要原为制造质量不合格,在运行过程中发生了疲劳断裂.

摘要： 断路器工作时内部的打击杆会因载荷发生疲劳断裂,使整机无法正常闭合.首先通过分析打击杆的工作模式,选用Gerber曲线对其疲劳寿命进行评价,研究应力集中及表面粗糙度对零件疲劳寿命的影响.在对打击杆尺寸参数进行优化后,采用Ansys有限元软件分析打击杆的应力分布,并利用理论计算对仿真结果进行验证.采用nCode软件进行疲劳寿命计算,得到改进打击杆后裂纹萌生寿命的改善情况.设计一台模拟断路器零件载荷试验装置,对改进前后的零件进行寿命试验,最后,对断路器整机进行机械寿命试验,验证优化结果.

摘要： 通过一起内燃机车传动轴叉头断裂故障及典型故障案例,深入分析了内燃机车传动轴疲劳断裂机理及原因,并结合现场实际指出易发疲劳部位,对现场探伤作业及隐患发现具有重要指导意义.

摘要： 层板结构是复合材料最为常用的复合材料构型之一,但是由于较弱的层间性能,分层成为其主要的失效形式.对工程实际中常用的多向层板分层扩展行为的研究一直是学者们关注的热点.本文从试验研究和数值模拟两方面对重庆大学和北京航空航天大学疲劳断裂实验室在碳纤维增强复合材料分层领域所取得的研究成果进行了介绍.最后对该领域的发展方向进行了展望.

摘要： 材料为60Si2MnA的轨道压簧,在疲劳试验过程中,仅至100万次时即就发生断裂,标准要求应能承受500万次的疲劳试验.本研究采用扫描电镜能谱仪、金相显微镜、光电直读光谱仪和洛氏硬度计等设备对断裂样品进行检测;通过宏观断口、化学成分、金相显微组织以及断口的微观形貌分析等方法对60Si2MnA钢轨道压簧疲劳断裂的原因进行分析.结果表明,轨道压簧在热处理上存在的问题是导致其早期断裂的主要原因.

摘要： 开发某发动机的镁合金发电机支架,装载该支架进行500h耐久试验过程中,发电机支架及紧固螺栓发生断裂.通过对发电机支架及螺栓进行断口分析、材质分析,并结合发电机支架进行台架试验时综合工况进行综合分析,确定了发电机支架及螺栓断裂的模式及原因.结果表明,镁合金支架紧田螺栓在使用过程中发生应力松弛,导致螺栓及支架发生疲劳断裂.螺栓发生应力松弛可能与钢和镁材料的热膨胀系数的差异有关.

摘要： 本申请涉及试验机的技术领域，尤其是涉及一种疲劳裂纹扩展断裂韧性试验机，其包括主体、第一夹具、第二夹具和移动组件，所述第一夹具和所述第二夹具均设置在所述主体；所述移动组件设置在所述主体上且与所述第二夹具连接；还包括清理机构，所述清理机构包括调节块、吹风件和调节组件，所述调节块滑移设置在所述主体上，所述吹风件设置在所述调节块上；所述调节组件设置在所述主体上且与所述调节块连接。本申请具有提高清理效率的效果。

摘要： 本发明涉及图像处理领域，具体涉及根据图像检测金属疲劳源位置的方法与系统。包括：提取出零件断口区域及中心点；对提取的零件断口区域图像进行处理，以中心点为原点建立中心坐标系；计算区域中心点各方向上的像素值的变化情况，得到像素值变化的脉冲图，根据脉冲曲线波形图计算周边密集度序列的均方差值，对零件断口区域的区域类型进行划分，确定疲劳扩展区和瞬断区的分界点，拟合分界点得到贝纹线，确定贝纹线的移动轨迹，得到贝纹线与零件边缘最后的相交的位置为疲劳源位置。本发明通过对断口区域内的灰度值波动情况查找断口内的贝纹线，能够更准确的找出贝纹线，可以有效避免由于断口内贝纹线不清晰，对疲劳源检测效果差的情况。

摘要： 本发明公开了一种疲劳及断裂力学的试验夹持工装，待测试样为镜像对称结构，通过镜像对称布设的分体式的两个夹持组件分别对试样的镜像两侧进行夹持定位，再通过试验机对标准试样进行线弹性平面应变断裂韧性试验，或非标准试样进行裂纹预制和准静态拉伸试样。通过转接头将夹具体连接在试验机上，夹具体开设有U型槽，试样可沿夹具体的径向方向进入U型槽内，由于转接头沿轴向与夹具体连接，使得试样的载荷链是以夹具体的中心轴线为基准，对中度有保证；本方案通过转接头、夹具体和连接件的协同配合，快速简便地完成试样的夹持定位，以对试样进行试验，相对于现有技术，制造材料容易获得，加工精度要求容易实现，制造难度低，试验结果的精确度高。

摘要： 本发明涉及一种损伤与断裂耦合的蠕变疲劳裂纹扩展计算方法及系统，涉及蠕变‑疲劳数值模拟技术领域，方法包括：建立有限元模型，并输入材料的本构参数；对有限元模型进行计算，确定蠕变‑疲劳载荷下的循环应力、应变状态；计算每周次循环产生的疲劳损伤

摘要： 本发明公开一种半自磨机防断裂和疲劳衬板及其制备方法，所述衬板由高镍和/或高钼低碳合金耐磨钢制成，所述耐磨钢具有高镍细晶板条与残奥复相组织结构，所述耐磨钢为多相组织，以条状马氏体、贝氏体、贝马复相做基体，板条间含残奥，衬板中稳定残余奥氏体体积分数3～40％，复相组织的晶粒细化＞5级。本发明通过计算研究大于5米磨机的服役环境与衬板的组织与力学性能相结合，来解决目前磨机衬板的断裂和磨损问题，衬板基体强度越高，配合残奥越多，衬板的耐磨性和抗断裂性越好。

摘要： 本发明的一种工件不动疲劳载荷周向循环加载的疲劳断裂下料机，其加载频率调控机构包括主轴和与其连接的旋转卡盘；疲劳载荷加载机构包括安装于旋转卡盘上的第一伺服电机和丝杠，第一伺服电机驱动丝杠旋转，丝杠上垂直安装有丝母，丝母上活动安装有下料模具；工件夹紧机构包括进料口和出料口，进料口和出料口的位置分别设置有一个夹紧组件，夹紧组件的第二伺服电机驱动双向丝杠旋转，双向丝杠上设置有两个夹持件。本发明利用疲劳断裂原理，促使棒管料预制应力缺口处产生多个疲劳裂纹源，促使裂纹快速扩展，实现对棒管料快速下料，并且能够保持断面平整，端部无变形，其中疲劳载荷加载机构通过伺服电机控制丝杠的位移，实现径向实时调节位移量。

摘要： 本发明的一种工件不动疲劳载荷周向循环加载的疲劳断裂下料机，其加载频率调控机构包括主轴和与其连接的旋转卡盘；疲劳载荷加载机构包括安装于旋转卡盘上的第一伺服电机和丝杠，第一伺服电机驱动丝杠旋转，丝杠上垂直安装有丝母，丝母上活动安装有下料模具；工件夹紧机构包括进料口和出料口，进料口和出料口的位置分别设置有一个夹紧组件，夹紧组件的第二伺服电机驱动双向丝杠旋转，双向丝杠上设置有两个夹持件。本发明利用疲劳断裂原理，促使棒管料预制应力缺口处产生多个疲劳裂纹源，促使裂纹快速扩展，实现对棒管料快速下料，并且能够保持断面平整，端部无变形，其中疲劳载荷加载机构通过伺服电机控制丝杠的位移，实现径向实时调节位移量。

摘要： 本发明涉及实验设备技术领域，具体而言，涉及一种应用于疲劳断裂实验的显微观测装置。包括卡箍、移动平台以及显微观测机构，卡箍用于套设在立柱上，移动平台设置在卡箍上，显微观测机构设置在移动平台上，且用于观测试件上的裂纹。由于卡箍套设在立柱上，卡箍在立柱上的高度可以进行调节，由于移动平台设置在卡箍上，在调节卡箍在立柱上的高度时，可以同时带动移动平台运动，对移动平台和实验平台之间的距离进行调节。由此，通过调节卡箍在立柱上的高度，使移动平台和实验平台之间保持合适的距离，即能保证设置在移动平台上的显微观测机构可以对实验平台上的试件进行观测，又能防止移动平台和其它机构发生干涉。

摘要： 本发明属于飞机结构健康监控技术领域，具体涉及一种基于疲劳断裂风险分析的概率单机结构健康监控方法。核心是通过结构疲劳断裂风险分析，将各种不确定性变量/因素纳入结构健康监控和寿命预测，评估飞机结构在全寿命周期内出现疲劳断裂/失效的风险程度；同时采用贝叶斯推理方法融合外场使用和维护数据以更新和减少概率预测中的不确定性，以提高结构寿命预测和风险分析的准确性，从而在保证结构安全性和可靠性的前提下，实现针对性地对每架飞机做出积极主动且具有成本效益的维护决策。

摘要： 本发明公开了一种适用于非标准多元复合型疲劳断裂的试验装置及方法，属于复合型疲劳断裂测试技术领域。该装置包括上夹具、下夹具、辅助夹具、自适应支撑器、复合型裂纹扩展试样，以及配套定制的用于固定辅助夹具和对应上下夹具螺钉和若干定位的螺栓螺母。本发明通过置换辅助夹具可实现Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和具有不同复合比的Ⅰ‑Ⅱ复合型、Ⅰ‑Ⅲ复合型和Ⅱ‑Ⅲ复合型疲劳断裂实验；同时，本发明专利通过添加自适应支撑器可实现不同厚度试样的疲劳断裂试验，自适应支撑器的使用降低了试样与装置装配精度的问题，还解决了复合型裂纹尺寸效应试验研究的难题。辅助夹具和自适应支撑器的使用使得整个装置的操作方便快捷、经济实用。