导读:本文包含了裂纹萌生疲劳寿命论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:轴承钢,旋转弯曲疲劳,碳化物,夹杂物
裂纹萌生疲劳寿命论文文献综述
郭军,杨卯生,卢德宏,李新宇[1]（2019）在《Cr4Mo4V轴承钢旋转弯曲疲劳寿命及疲劳裂纹萌生机理》一文中研究指出通过室温旋转弯曲疲劳实验研究Cr4Mo4V轴承钢旋转弯曲疲劳寿命和疲劳裂纹萌生机理。在PQ1-6型旋转弯曲疲劳试验机上进行旋转弯曲疲劳实验,通过升降法测得疲劳极限和S-N曲线,使用SEM对疲劳试样断口进行观察,分析起裂源类型和裂纹扩展行为,通过缺陷所在位置的名义应力幅与测得缺陷疲劳极限强度的比值σ′/σ_(w,defect)分析了缺陷尺寸对疲劳寿命的影响。结果表明:Cr4Mo4V轴承钢的安全疲劳极限为1019MPa,Cr4Mo4V轴承钢S-N曲线数据呈下降趋势且分散性较大。断口观察表明,Cr4Mo4V轴承钢起裂类型有5种,即近表面碳化物起裂、近表面非金属夹杂物起裂、内部非金属夹杂物起裂和内部碳化物起裂。内部起裂断口有"鱼眼"特征;疲劳寿命超过10~7周次,内部起裂源碳化物周围形成GBF区。Cr4Mo4V轴承钢中碳化物在循环应力作用下发生破碎,破碎的碳化物加大了裂纹扩展速率。使用关键碳化物体积密度能够定量地分析碳化物尺寸对近表面起裂的影响。σ′/σ_(w,defect)都大于1,σ′/σ_(w,defect)越大疲劳寿命越短。(本文来源于《材料工程》期刊2019年07期）
张驰[2]（2016）在《高耸钢桅杆结构拉耳焊接结点焊缝裂纹萌生疲劳寿命的试验研究》一文中研究指出高耸桅杆钢结构的结构形式与一般的建筑物不同,它长度方向与宽度方向的比很大,即长细比很大。桅杆结构在较大的风荷载作用下由于失稳的破坏占所有破坏事故的比例很小,大多数都是因为在服役期内长期受到循环风荷载的作用而发生了疲劳问题,从而导致了桅杆结构的倒塌事故的发生。结构件在受到循环荷载的作用下,结构件某些部位发生疲劳破坏时,材料的抗拉强度都比材料此时的最大应力要大,最大应力甚至低于材料的屈服极限。这就造成了一种现象,材料不会出现塑性变形,因此破坏断裂的时间较短,属于脆性破坏。结构件的疲劳寿命是由疲劳裂纹的萌生寿命和疲劳裂纹的扩展寿命共同决定的,然而裂纹的扩展比较迅速,因此研究结构件的疲劳裂纹萌生寿命对于实际工程有指导性的作用。本文设计并制作高耸钢桅杆结构拉耳结点结构试件,随后进行疲劳试验研究。本试验的结构件为足尺模型,一共十个。把这十个足尺模型分成等量两批,一批没有任何的处理,另外一批运用超声冲击消残处理。两批足尺模型分别在MTS landmark电液伺服材料测试机上试验,试验过程中施加的为等幅循环加载。最后通过对两批试验试件的结果进行数学处理,得到两条高耸桅杆钢结构拉耳焊接结点疲劳裂纹萌生的应力幅—循环次数(S—N)关系曲线。通过Coffin—Manson公式的转换,又拟合得到了两条高耸桅杆钢结构拉耳焊接结点疲劳裂纹萌生的应变幅—循环次数((35)?-N)曲线。本文研究得出随着应力幅S的增大,疲劳寿命N是下降的趋势。焊接残余应力是一种有害应力,会降低结构件的疲劳寿命N。通过超声冲击消残方法可以消除一部分的残余拉伸应力,引入一部分的压应力,从而提高结构件的疲劳寿命N。应力比R对结构件的疲劳寿命有影响,应力比R越大,结构件的疲劳寿命N越小。在应力幅值较高的地方,结构件的疲劳寿命N减少的很快;在应力幅值较低的地方,结构件的疲劳寿命N变化缓慢。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2016-05-01）
冯兵[3]（2015）在《高温热暴露对γ-TiAl基合金Ti-46Al-5Nb-1W表面微裂纹萌生行为与疲劳寿命的研究》一文中研究指出本文研究了中等强度的粗晶粒γ-TiAl合金Ti-46Al-5Nb-1W(at.%)在叁种热暴露状态(无热暴露,整体热暴露,单独热暴露+表面氧化)下的四种不同最大受力面样品的高周疲劳性能,系统考察了应力集中,表面缺陷,表面氧化以及内部显微组织脆化对疲劳性能的影响；同时对合金在700℃,10 kh过程中的氧化行为进行了探究与分析。研究发现：虽然绝大多数样品在σmax(最大断裂应力)<σ0.2(0.2%条件屈服强度)的条件下进行疲劳,但是在此粗晶粒合金中,层片晶团尺寸变化幅度大,在粗大的层片晶团内,特别是在其软位向的层片上,容易出现σmax>σ0.2的局部异常情况,导致早期屈服并诱发裂纹萌生。表面质量的改善对此中等强度粗晶粒合金Ti-46Al-5Nb-1W疲劳强度的提高是极为有限的,其有益影响明显小于细晶粒合金。长时间的整体热暴露会使内部组织发生具有正面效应的热暴露强化和负面效应的热暴露组织脆化,但热暴露引起的释氧脆化和组织脆化在合金Ti-46Al-5Nb-1W中并不明显。而整体热暴露能使铸态α2/γ层片间的应力集中降低,晶界和相界的偏聚减缓,内在缺陷和微裂纹钝化,这些强化效应大于热暴露引起的组织脆化效应。除了热暴露带来的正面和负面影响外,单独热暴露+表面氧化样品还会受到氧化对疲劳抗力的负面影响。单独热暴露+表面氧化会使线切割样品表层残余拉应力释放和消散,这对线切割样品的疲劳性能有一额外的有益影响,但会使喷丸样品表层的残余压应力释放和弛豫,对喷丸样品产生一额外的负面影响,电解抛光比喷丸更能有效地保持氧化抗力。对于V型缺口样品,缺口根部的实际受力都是σmax>σ0.2的状态,均高于材料的条件屈服强度,会在缺口根部产生塑性变形,导致根部的屈服强化,从而表现出较低的缺口敏感性。合金在700℃的高温大气环境中,会形成以TiO2和A1203为主的混合疏松氧化膜。随着氧化时间的延长,氧化物逐渐由颗粒状粗化为棒状,长针状。表面氧化物会使改善型表面,特别是喷丸表面样品的疲劳性能大幅度衰减,通过电解抛光改善表面光洁度可以有效提高氧化抗力。(本文来源于《西南交通大学》期刊2015-05-08）
谭晓明,张丹峰,陈跃良,金平[4]（2014）在《基于疲劳裂纹萌生机理的铝合金疲劳寿命可靠性评估方法》一文中研究指出借助扫描电镜(SEM)对2B06铝合金薄板料疲劳断口进行分析,揭示疲劳裂纹萌生机理;借助金相显微镜测量2B06铝合金第二相尺寸,通过统计分析获得最佳分布形式及拟合的概率密度函数;建立基于裂纹萌生微观机理的疲劳寿命的可靠性评估方法,分别计算不同可靠度条件下(90%,95%,99%和99.9%)的理论计算寿命。对比分析理论计算和试验结果,对评估方法进行试验验证。结果表明,基于疲劳微观机制的可靠性评估方法较好地模拟疲劳寿命随机分散性,经验证是合理可行的。(本文来源于《航空材料学报》期刊2014年02期）
孙才[5]（2013）在《高温热暴露的γ-TiAl基合金表面微裂纹萌生行为与疲劳寿命的研究》一文中研究指出本文系统研究了近片层组织的γ-TiAl合金Ti-44Al-4Nb-4Zr-0.2Si-1B(at.%)在无热暴露状态,单纯热暴露状态以及热暴露+表面氧化状态下不同表面加工质量对合金疲劳性能的影响,同时对合金在700℃,7000小时过程中的氧化行为进行了评估和微观分析。研究发现：在该高强度TiAl合金的疲劳过程中,交变疲劳最大应力往往低于其条件屈服应力,最大受力面上不易出现局部区域塑性变形。在这样的情况下,最大受力面的表面质量变得极为关键。不同表面加工方式会显着影响高强度TiAl合金的条件疲劳强度,无论在长期高温热暴露前和热暴露后均是如此。700℃,10000小时热暴露处理并未改变最大受力面的表面加工质量对条件疲劳强度的影响趋势,始终呈现出电解抛光>喷丸>直接线切割>V型缺口的总体趋势。同时发现,在低于条件屈服应力下疲劳裂纹的萌生均属于材料屈服前的早期裂纹萌生,合金中弱的组织和相成为其萌生的优先选择：这包括等轴γ晶粒聚集区域,偏聚在晶界位置的B2(ω)晶块以及处于软位向的α2/γ片层界面。热暴露+表面氧化后,条件疲劳强度出现“热暴露增强”的现象,这与样品长时间处于高温环境中所引起的应力弛豫有关。应力弛豫导致样品线切割表层的拉应力降低,喷丸表面压应力层减薄,表层及次表层应力集中和缺陷出现的几率减少,V型缺口根部的应力集中降低。大气热暴露导致的应力弛豫现象带来的有利效果大于表层氧化产生的不利效果。研究还发现,热暴露增强的幅度与样品表面加工质量呈反向关系。样品原始状态越差,热暴露对其施加的应力弛豫效果越明显,热暴露增强幅度越大。单纯热暴露后的平面样品不存在热暴露对样品的应力驰豫效应,其条件疲劳强度略有降低,这与热暴露造成的微观组织脆化和相变脆化有关。在叁种热暴露状态下,V型缺口(kt=3.0)均是疲劳断裂的主导因素,缺口根部都存在σmax<σ0.1的受力情况,很难产生局部塑性变形,不会出现缺口根部的“缺口强化”效应。经历了700℃,长达7000小时(热暴露+表面氧化状态的样品经历了10000小时)的氧化样品,表现出良好的抗氧化性能,这与添加的Nb和Si等合金元素改善了合金抗氧化性能以及选取的700℃的氧化温度有关。氧化层主要由Ti02和Al203混合构成,且氧化层的成分分布不均匀,富Al203相不连续的分布在Ti02层中。Ti、Al、O的迁移速率和扩散距离成为控制氧化层形貌的主要因素。结果表明：不同的表面加工方式是决定表面裂纹启裂和条件疲劳强度的首要因素。在γ-TiAl合金零部件加工制造过程中,表面加工质量极为关键,它直接关系到零件的使用寿命和人身安全,而所处的大气高温工作环境的影响在本研究所考察的条件下显示出良性影响大于不利影响。(本文来源于《西南交通大学》期刊2013-05-01）
王文利[6]（2012）在《风力作用下桅杆结构拉耳焊接节点板裂纹萌生疲劳寿命的评估》一文中研究指出桅杆结构是一种广泛应用于通讯工程的高耸结构。由于它具有高和柔的特点,因此对风荷载的作用比较敏感,历史上曾多次发生桅杆结构风致倒塌破坏的案例。而在桅杆结构风致倒塌破坏的事故中,疲劳损伤主要发生在主桅杆与纤绳联结的拉耳节点处,桅杆结构在风荷载的作用下,其纤绳与桅杆杆身连接的拉耳处最先发生初始裂纹,拉耳耳板与桅杆杆身通常采用焊接的连接方法,而焊接不可避免的会产生残余应力,虽然可以采取一定的措施可以消除一部分焊接残余应力,但是采用不同的方法消残的程度不一致,而且很难彻底清除,于是在焊接残余应力和扰动风荷载的双重作用下,更有可能萌生裂纹。因此,如何在考虑焊接残余应力影响的基础上来进行焊缝裂纹萌生累积疲劳损伤的评定并进行疲劳寿命的计算还是一个新的课题。桅杆结构整体的风致动力响应与纤绳分布、外荷载等多种因素有关,桅杆结构在风荷载作用下,因风向不同、风荷载强度等级不同,致使其动力响应不同。于是本文首先考虑采用LINK10叁维空间杆单元模拟纤绳和BEAM44叁维空间梁单元模拟杆身,建立了桅杆结构整体尺度的非线性有限元模型。然后采用基于FFT算法的改进谐波迭加法进行了标准高度处各种风速等级对应的脉动风速的模拟。再采用Newmark-β直接积分并结合修正的Newton-Raphson迭代法求解桅杆结构在模拟平均风和脉动风荷载共同作用下时域内的动力响应。桅杆结构拉耳焊接节点的焊接过程复杂,焊接残余应力对结构的疲劳性能有着重要影响。然而目前无法对实际工程中的焊件测定其焊接残余应力,因此采用有限元数值模拟分析焊接节点的焊接残余应力场分布情况是进行疲劳分析的基础。本文采用ANSYS有限元分析软件,基于热弹塑性力学理论,开发了一套完整的焊接有限元程序,并对桅杆结构拉耳焊接节点的焊接过程成功实现了叁维动态模拟,分析了各个时刻的温度场和最终的焊接残余应力场,并模拟消除焊接残余应力技术,进行了各个消除残余应力比例后的应力场结果。本文将焊接节点的焊接残余应力考虑在内,提出了一套完整的桅杆拉耳子结构焊接节点的动应力场多尺度有限元分析方法。该方法首先采用ANSYS有限元软件模拟出桅杆结构整体尺度的纤绳动应力响应时程,然后对需要进行疲劳分析的焊接节点施加两端固结的边界条件；接着建立焊接节点的精细实体有限元模型,将焊接残余应力当作初始应力,施加上步得到的力学和位移边界条件进行小尺度的动应力分析,得到焊接节点局部细节处的应力应变状态,最后由Von-mise等效应力准则确定应力最大的节点为疲劳危险点,结果表明拉耳子结构焊接节点的疲劳危险点出现在焊缝的焊趾处。本文采用基于应变的多轴疲劳的临界面方法,计算了桅杆拉耳子结构焊接节点的裂纹萌生寿命。首先分析疲劳危险点的应变时程确定临界面的位置,然后采用循环计数方法提取临界面上的正、剪应变循环,并将其合成统一的多轴疲劳损伤参量,再根据是否考虑平均应力,分别采用Mason-coffin公式Morrow公式和Mason-Halford公式计算0°风向、12m/s风速等级的工况下500s内的多轴疲劳累积损伤,发现平均应力对疲劳损伤的影响不可忽略,特别是对弹性阶段的影响比较大。最后考虑风速风向概率分布,利用Miner准则估算了消除40%残余应力的桅杆拉耳子结构的裂纹萌生寿命。考虑到焊接残余应力对焊接结构的疲劳强度有着很大的影响,高强度的残余拉应力对疲劳寿命有不利的影响,而残余压应力则对延长结构或构件的疲劳寿命有很好的效果。在焊接残余应力和外荷载的双重作用下,更容易产生疲劳失效。为了能定量的评定焊接残余应力对疲劳强度的影响,前人虽然提出力用平均应力的观点来考虑其对疲劳损伤的影响,但忽略了残余应力其实与材料的状态有关这一事实,于是本文提出将残余应力作为外荷载符合材料的疲劳破坏特性。为了能定量的评定焊接残余应力对桅杆拉耳子结构疲劳裂纹萌生寿命的影响程度,以标准高度处V(10)=12m/s风速等级为例,将不同风向下未消除、消除20%、消除40%、消除60%、消除80%和不考虑残余应力的六种情况下500s内的平均应力结果,以及用不同寿命公式计算出来的不同消残比例下的500s内的疲劳累积损伤进行对比分析,最后考虑风速风向概率分布,对比计算了六种消残比例的疲劳裂纹萌生寿命。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2012-05-01）
周文,孙伟明[7]（2010）在《临界面法预测微动裂纹萌生特性和微动疲劳寿命》一文中研究指出微动疲劳是造成飞机、船舶、车辆、建筑、核能、海洋工程等失效的主要原因。根据能量的转变提出SSI剪应变能临界面法。以45#钢为例,建立微动桥有限元模型,用SSI剪应变能临界面法对微动桥的微动疲劳裂纹萌生特性和寿命进行预测。通过与试验数据对比证明SSI临界面法用于微动疲劳裂纹萌生特性和寿命预测的可行性。(本文来源于《润滑与密封》期刊2010年06期）
左景辉,王中光,韩恩厚[8]（2009）在《Ti-6Al-4V合金的超长寿命疲劳裂纹萌生机制及其与疲劳寿命的关系》一文中研究指出采用超声疲劳实验分别确定了双态和网篮两种组织的Ti-6Al-4V合金的疲劳寿命(S-N)曲线,结果表明,该合金在10~9周次范围内不存在疲劳极限。疲劳断口的扫描电镜观察结果表明,随着应力幅的降低,两种组织合金的疲劳裂纹萌生位置都发生了由试样表面到内部的转变,即在高应力幅范围内,疲劳裂纹在试样表面萌生,疲(本文来源于《中国力学学会学术大会'2009论文摘要集》期刊2009-08-24）
裂纹萌生疲劳寿命论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
高耸桅杆钢结构的结构形式与一般的建筑物不同,它长度方向与宽度方向的比很大,即长细比很大。桅杆结构在较大的风荷载作用下由于失稳的破坏占所有破坏事故的比例很小,大多数都是因为在服役期内长期受到循环风荷载的作用而发生了疲劳问题,从而导致了桅杆结构的倒塌事故的发生。结构件在受到循环荷载的作用下,结构件某些部位发生疲劳破坏时,材料的抗拉强度都比材料此时的最大应力要大,最大应力甚至低于材料的屈服极限。这就造成了一种现象,材料不会出现塑性变形,因此破坏断裂的时间较短,属于脆性破坏。结构件的疲劳寿命是由疲劳裂纹的萌生寿命和疲劳裂纹的扩展寿命共同决定的,然而裂纹的扩展比较迅速,因此研究结构件的疲劳裂纹萌生寿命对于实际工程有指导性的作用。本文设计并制作高耸钢桅杆结构拉耳结点结构试件,随后进行疲劳试验研究。本试验的结构件为足尺模型,一共十个。把这十个足尺模型分成等量两批,一批没有任何的处理,另外一批运用超声冲击消残处理。两批足尺模型分别在MTS landmark电液伺服材料测试机上试验,试验过程中施加的为等幅循环加载。最后通过对两批试验试件的结果进行数学处理,得到两条高耸桅杆钢结构拉耳焊接结点疲劳裂纹萌生的应力幅—循环次数(S—N)关系曲线。通过Coffin—Manson公式的转换,又拟合得到了两条高耸桅杆钢结构拉耳焊接结点疲劳裂纹萌生的应变幅—循环次数((35)?-N)曲线。本文研究得出随着应力幅S的增大,疲劳寿命N是下降的趋势。焊接残余应力是一种有害应力,会降低结构件的疲劳寿命N。通过超声冲击消残方法可以消除一部分的残余拉伸应力,引入一部分的压应力,从而提高结构件的疲劳寿命N。应力比R对结构件的疲劳寿命有影响,应力比R越大,结构件的疲劳寿命N越小。在应力幅值较高的地方,结构件的疲劳寿命N减少的很快;在应力幅值较低的地方,结构件的疲劳寿命N变化缓慢。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
裂纹萌生疲劳寿命论文参考文献
[1].郭军,杨卯生,卢德宏,李新宇.Cr4Mo4V轴承钢旋转弯曲疲劳寿命及疲劳裂纹萌生机理[J].材料工程.2019
[2].张驰.高耸钢桅杆结构拉耳焊接结点焊缝裂纹萌生疲劳寿命的试验研究[D].武汉理工大学.2016
[3].冯兵.高温热暴露对γ-TiAl基合金Ti-46Al-5Nb-1W表面微裂纹萌生行为与疲劳寿命的研究[D].西南交通大学.2015
[4].谭晓明,张丹峰,陈跃良,金平.基于疲劳裂纹萌生机理的铝合金疲劳寿命可靠性评估方法[J].航空材料学报.2014
[5].孙才.高温热暴露的γ-TiAl基合金表面微裂纹萌生行为与疲劳寿命的研究[D].西南交通大学.2013
[6].王文利.风力作用下桅杆结构拉耳焊接节点板裂纹萌生疲劳寿命的评估[D].武汉理工大学.2012
[7].周文,孙伟明.临界面法预测微动裂纹萌生特性和微动疲劳寿命[J].润滑与密封.2010
[8].左景辉,王中光,韩恩厚.Ti-6Al-4V合金的超长寿命疲劳裂纹萌生机制及其与疲劳寿命的关系[C].中国力学学会学术大会'2009论文摘要集.2009