简介：本文研究了用粘结剂处理方法制备的铁-钼-铜-镍(Fe-Mo-Cu-Ni)合金的显微组织、抗拉强度和轴向疲劳行为,并与用扩散合金化处理工艺制备的同类合金进行了力学性能对比分析,结果表明,用粘结剂处理工艺制成的合金粉料,其各种性能比用扩散合金化工艺制备的合金粉料优越得多,具有能更快、更均匀流进阴模,增大压坯强度和减少尘粉等多种优点.除常见的较细孔外,还发现铜粉粒早在烧结时形成液相并扩散到铁粉粒之前就含有"铜扩散"孔.粘结剂处理态和扩散合金化处理态Fe-Mo-Cu-Ni两种合金的显微组织为典型的粉末冶金钢多相显微组织由"断离状珠光体"、马氏体和镍富集铁素体区构成.两种合金的抗拉强度、疲劳强度随其钼含量增大而增强.两种合金的抗拉强度相同,且其疲劳负荷寿命也都大致相同.断口分析表明,裂缝主要始发于表面区串孔位置,经表面复型技术对细小裂纹研究发现,疲劳裂纹源萌生于孔隙或串孔处,并且裂纹扩展出现大量的偏转,且裂纹分岔较多,这是因为显微组织内含有镍富集区等局部障碍物的结果,断面在交变载荷状态下出现粒间桥接区韧性断裂,珠光体区劈裂面及出现疲劳条带等现象.

简介：有机玻璃是一种区别于金属材料的高分子材料,因其具有良好的透光性和力学性能,目前在飞机上已得到广泛应用。通过对以往描述金属材料拉伸疲劳的数学模型的研究,提出3种描述有机玻璃拉伸疲劳S-N曲线的模型,分别为幂函数、指数函数、三参数对数函数;通过对以往大量航空有机玻璃拉伸疲劳试验数据的对比研究,结果表明：3种模型均可描述有机玻璃的拉伸疲劳行为,其中三参数对数函数较其它2种模型更能准确描述有机玻璃拉伸的疲劳行为。

简介：45钢轴在台架试验过程中发生断裂,对失效件进行外观观察、断口宏微观观察,结合零件在试验过程中的受力状况,判断该轴属扭转疲劳断裂,断裂位于沟槽处,该部位存在应力集中效应,且表面未经强化处理,并对轴的最大切应力和疲劳寿命的安全系数进行计算。结果表明：轴的疲劳开裂与沟槽导致的应力集中系数提高以及表面未经强化有关,随着循环载荷的作用,裂纹不断扩展直至断裂。

简介：疲劳断口图像的纹理具有多样性,对多种纹理混合在一起的纹理图像分割是一大难点。基于二维经验模式分解提出了一种新的疲劳断口图像的分割方法。对图像进行BEMD分解后提取本征模式函数bimf中的纹理能量作为特征：首先,对疲劳断口图像进行BEMD分解,得到一系列的本征模式函数bimf和残差函数;然后,采用Laws纹理能量描述方法分别对bimf和残差提取纹理能量作为特征分量;最后,在最近邻准则下对所得特征分量进行分割。通过对比经典的傅立叶方法,断口图像的分割结果表明该方法对疲劳断口图像的分割具有较好的效果。

简介：棘轮离合器是超越离合器的一种，具有尺寸小、重量轻、承载能力高、传动平稳、寿命长、啮合可靠性高的特点，在航空发动机传动系统中应用十分广泛。本研究分析了发动机起动不成功的故障现象，根据故障树分析方法查找故障原因，阐述了棘轮离合器工作原理，详细分析了故障产生的原因。结果表明：发动机起动不成功的主要原因是双速传动机构失效，棘爪疲劳裂纹是导致双速传动机构失效的主要原因，棘爪产生疲劳裂纹是棘爪存在制造缺陷和S含量超标，提出了改进方法和预防措施，对发动机的修理具有参考价值。

简介：复合材料层合板疲劳损伤机理和寿命预测是关系到现代航空结构损伤容限设计的关键问题。通过对复合材料层合板疲劳损伤特征研究，从应变等效性出发，结合经典刚度降法，建立层合板疲劳寿命预测两阶段宏观唯象模型，弥补了经典刚度降法和S-N曲线模型的不足。应用此模型对新型的缝合复合材料层合板进行了相关分析与研究，并将预测结果与试验结果进行了对比。结果表明，所建立的疲劳寿命预测模型结果与试验结果吻合良好，可为缝合复合材料的失效分析与工程应用奠定一定的理论基础。

简介：研究Ti-46Al-4Nb-1.8Cr-0.2Ta合金在高温下小裂纹的萌生和扩展行为。选用光滑板材试样在原位试验机上进行750℃、应力比R=0.1、频率为4Hz的疲劳试验,并使用扫描电镜对裂纹微观形貌进行观察。结果表明：片层组织TiAl合金的疲劳裂纹最易在片层团界萌生,疲劳过程中伴随较大的微观塑性变形,并在片层团界及片层间萌生大量裂纹,疲劳裂纹扩展试样半圆形缺口根部与水平方向呈45°的应力集中区域最易萌生裂纹,主裂纹通过疲劳过程中产生的片层团界裂纹、片层间裂纹合并而成,并沿与载荷方向垂直的方向扩展。在疲劳裂纹扩展后期,裂纹为穿层扩展断裂。

简介：疲劳和磨损是影响枪炮身管寿命的两个重要因素。本研究简述了枪炮身管抗疲劳和磨损技术研究进展,并对身管烧蚀磨损寿命和疲劳寿命评估现状进行评述,指出以药室增长量或膛线起始部位,径向磨损量预测身管剩余寿命科学依据不足,且未考虑疲劳和磨损的耦合作用促使裂纹萌生和扩展速率加速的现象。鉴于传统的寿命预测技术不能准确预测身管失效时间,身管健康监测已成为确保枪炮安全服役的重要手段。任一发弹射击时身管外表面产生的应变包含了弹、炮、药三者的综合信息,文中提出以应变增量为身管损伤状态特征值,基于实测身管外壁面应变和局部应变法,建立身管健康状态、外壁面应变和寿命（射弹数）三者之间的内在联系,对枪炮设计、试验、使用和维护具有重要的理论意义和应用价值。

简介：0前言WC(碳化钨)平均晶粒直径1.0μm以下的超微晶粒超硬合金,被广泛应用于整体立铣刀及钻头等切削工具、电子零件加工用工具等.为预测该系合金工具的寿命,掌握其疲劳特性是至关重要的问题.以往,笔者曾对材料中主要为中等晶粒直径(约1.6μm)的WC-12%Co超硬合金进行了点弯曲疲劳试验,就HIP处理工艺及表面磨削状态,涂覆处理过程对工具性能影响等问题做了研究报道.而本文采用的超微晶粒超硬合金中,添加了Cr3C2作为晶粒生长抑制剂,研究该合金的3点弯曲疲劳特性,实现提高工具寿命之目的.

简介：为了研究电磁胀形技术对铝合金疲劳行为的影响，对电磁胀形后的5052铝合金样件进行疲劳试验研究。疲劳应力?寿命曲线结果表明，相对于原始试样，电磁胀形后的疲劳试样疲劳强度有显著增加。采用扫描电子显微镜对断口形貌进行分析，结果表明，两种条件下，疲劳裂纹都萌生于存在应力集中的边角处，随着裂纹扩展都出现了典型的疲劳辉纹和韧窝结构。对比不同位置的疲劳辉纹宽度并计算裂纹扩展速率，由此得到的裂纹扩展速率曲线表明电磁胀形后试样疲劳裂纹扩展速率降低。理论分析表明疲劳强度的提高主要归因于电磁胀形引起的应变硬化和位错密度增加对裂纹尖端的屏蔽效应。

简介：随着工业技术水平和金属材料强度的提高,超高周疲劳已经成为工程部件失效的新问题,超声疲劳试验是目前研究金属材料的超高周疲劳性能的主要方法。对金属材料超高周疲劳失效的基本特征进行了总结分析。超高周疲劳的S-N曲线一般分为3种形态特征：持续下降型、阶梯下降型和传统无限寿命型;裂纹萌生的位置与金属材料的种类、夹杂物的尺寸和残余应力等因素有关;超高周疲劳的影响因素主要是加载频率、加载环境和表面处理。

简介：基于有限元软件ABAQUS和三维裂纹扩展分析软件Franc3D,对涡轮盘中心孔三维疲劳裂纹扩展进行研究分析。首先,对平板试样表面裂纹进行裂纹扩展模拟计算研究,对比手册中Gross/Brown理论模型验证裂纹扩展应力强度因子数值模拟的准确性;其次,针对涡扇发动机涡轮盘结构,对轮盘不同外缘等效应力、转速情况的应力强度因子以及考虑初始缺陷的三维疲劳裂纹扩展寿命进行计算;最后,讨论发动机载荷差异对应力强度因子和裂纹扩展寿命影响规律。结果表明：在相同裂纹长度时,应力强度因子随着轮盘外缘等效应力和转速增加而增大,载荷越大疲劳寿命则越短,且裂纹越长,影响越大。为工程上三维裂纹扩展计算以及寿命评估提供参考。

简介：腐蚀损伤是老龄飞机所面临的一个关键问题,是引发裂纹萌生、扩展并导致飞机结构失效的重要原因,对铝合金的疲劳寿命起决定性作用;腐蚀预损伤如何影响铝合金的疲劳行为是建立含腐蚀损伤铝合金疲劳寿命预测方法的基础,是近年来航空界疲劳断裂领域研究的热点和难点。综述了近年来国内外关于腐蚀预损伤铝合金,尤其是在点蚀情况下的疲劳裂纹萌生和扩展行为方面的研究现状和取得的研究成果,它们是基于断裂力学方法进行含腐蚀损伤铝合金疲劳全寿命预测的技术基础。

简介：针对高超声速飞行器热力环境引起的壁板振动疲劳问题，旨在研究温度变化对壁板结构振动特性及疲劳寿命的影响。首先分析壁板三维瞬态耦合传热和热应力，获得壁板的温度场和应力场；然后依次探讨温度场、应力场及其耦合效应对壁板振动模态与疲劳寿命的影响。分析过程中，考虑温度变化造成弹性模量减小对壁板刚度的影响，引入由热环境引致的附加热应力刚度矩阵以及附加热变形刚度矩阵。结果显示：温度变化引起的材料力学性能退化使壁板结构各阶次模态频率随之下降，温度梯度对振动模态的影响明显，热力耦合效应使壁板的振动疲劳寿命缩短。

简介：对多次电镀铬的300M钢试样的疲劳性能、氢脆倾向、疲劳断口进行了测试和分析，以研究镀铬次数、镀铬层厚度对300M钢疲劳性能的影响规律。结果表明：镀铬层对300M钢的疲劳性能影响很大，在试验条件下，带镀层试样较未电镀试样的疲劳强度和相同应力条件下的疲劳寿命降低约60％，且镀层越厚疲劳寿命越低；这种影响与电镀次数无明显关系，只要执行正常的除氢工艺，重复电镀多达15次的300M钢仍未发现氢脆倾向。断口分析表明：疲劳裂纹主要起源于镀铬层或镀层与基体的界面处，疲劳性能的大幅降低主要与镀铬层本身的特性有关。

简介：压药冲头疲劳损伤后会破坏均力压制,可能致使装药局部压力升高。应力的急剧升高,增加压装爆燃的概率。为提高压装的安全性,使用有限元方法研究压药冲头结构对疲劳寿命的影响,得出压药冲头止端部参数直径D、台高H以及肩部内圆角R设计与疲劳寿命相关的结论。在给出疲劳寿命随止端部几何尺寸参数的变化规律的同时,结合弹体尺寸和工艺要求,进而优化压药冲头止端部结构,提出满足疲劳寿命要求压药冲头尺寸。

简介：通过对典型曲轴扭转疲劳试验失效案例的分析,介绍了汽车发动机曲轴常见的扭转疲劳失效形式,分析了导致各种失效形式的原因。结果表明：曲轴的扭转疲劳失效的主要形式是连杆颈斜油孔失效,异常失效形式有曲柄臂失效和连杆颈下止点失效;异常失效原因涉及曲轴毛坯结构设计、原材料缺陷、机加工不良、受力过大等的多个环节;曲轴曲柄臂凹陷和凸起的标识、原材料夹杂、斜油孔内部加工刀痕和受载过大都会导致曲轴异常的扭转失效。最后结合失效原因提出了相应的预防措施。

简介：利用超声疲劳试验方法研究DZ125合金在105-109循环周次范围内的疲劳性能,其载荷频率为20kHz。结果表明：DZ125合金疲劳断裂寿命在105-108循环周次范围内;扫描电镜观察表明,DZ125合金的超声疲劳裂纹均起源于表面,疲劳断口的起源区由多个斜面组成,存在明显的滑移台阶形貌特征,从合金的超声疲劳裂纹扩展形态来看,随着应力幅的减小,裂纹第一阶段的扩展更加明显,扩展距离更长;表面粗糙度的测量结果表明,合金超声疲劳后的裂纹起源处的表面粗糙度在应力幅为400MPa时的试样表面发生了明显的变化。

简介：通过断口宏微观观察、金相组织检查、有限元数值分析、试验实施检查等方法,对某型飞机翼身接头疲劳试验件进行失效分析。结果表明：试验加载频率过快、左右加载作动筒不同步、试验件腹板约束不足,使得腹板连接螺栓处应力较大,从而出现疲劳裂纹,是导致试验件疲劳寿命较短的原因;断面放大可见大量的疲劳小弧线形貌,之后为快速裂纹扩展区,呈疲劳＋韧窝形貌,因此,试验件断裂失效模式为典型的疲劳断裂。最后提出改进措施,提出合理的设计方案。

简介：本文对疲劳损伤定量分析的理论和模型、断口定量分析疲劳寿命、疲劳应力以及对工程构件安全使用具有重要意义的基于损伤容限设计思想的原始疲劳质量与失效评估技术的研究现状进行了分析。通过断口定量反推疲劳应力和疲劳寿命应用最多的是Paris公式，疲劳裂纹萌生寿命目前还无法直接从断口上反推出来，一般通过人为设定a0值的方法计算疲劳裂纹萌生寿命。相对而言，国外对在役构件的剩余寿命评估方面开展了较多的工作。本文分析比较了国内外在疲劳损伤定量分析与失效评估研究的侧重点和思路的异同，并指出了加强失效分析在产品设计、生产、使用和维护各个环节的应用力度及开展失效评估技术研究是失效分析领域发展的两个重要方向。