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：某扭力轴材料牌号为30CrMnSiNi2A,表面经镀硬铬处理,在使用一段时间后进行检测时,发现有大量的裂纹存在。采用断口分析、金相组织分析、化学成分分析、氢含量测定、硬度测试等方法对扭力轴裂纹产生原因进行了分析,并进行了冲击与弯曲模拟试验及断口对比分析。结果表明：扭力轴裂纹是在较大的表面剪切摩擦应力与扭转应力的共同作用下开裂的;裂纹开裂后以应力腐蚀的方式扩展;裂纹的产生与较大的剪切摩擦应力有关;并提出在镀铬前对扭力轴进行喷丸处理的建议。

简介：通过对断裂花键轴断口的宏微观形貌、材料化学成分、金相显微组织、硬度及形状尺寸进行了测试与分析,并应用理论计算和有限元模拟分析,确定了花键轴的断裂性质及断裂原因。结果表明：该花键轴的断裂性质为扭转疲劳断裂,花键轴发生扭转疲劳断裂可能与共振有关;另外,花键轴花键与机匣内花键啮合间隙不当和断裂处轴径尺寸偏小均为促进其扭转疲劳断裂的影响因素。

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：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：某型液压挖掘机的销轴在作业过程中发生断裂。采用宏观观察、金相组织分析、硬度检测、化学成分分析、力学性能检验手段对销轴的断裂原因进行了综合分析。结果表明：失效销轴属于典型脆性断裂,工作时间较短,属于早期失效;活塞杆和连杆对销轴挤压,在销轴表面形成应力集中以及表面淬火不合格是导致销轴脆断的主要原因;另外,调质处理不符合要求,销轴强度低也是销轴早期断裂的重要原因。该分析结果为失效销轴的改进提供了有力的依据。

简介：旋翼轴机加工后进行磁粉检测,发现沿轴向存在多条磁痕显示。采用磁粉检测、低倍组织检查、金相组织观察及电子探针微区成分分析等方法,对磁痕显示原因进行了分析。结果表明：磁痕显示部位对应的亮条区为粗大的针状马氏体＋残余奥氏体组织,Cr、Mo、Mn、Ni含量均高于正常区,因此旋翼轴的磁痕显示为沿轴向分布的奥氏体,其产生原因为成分偏析导致的马氏体转变点Ms降低。

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：轮边轴是滑移装载机传动装置中重要的连接零件,其失效会导致装载机出现故障。轮边轴在用户试验过程中,一台机上4根轴有3根发生断裂。采用断口宏观分析、化学成分分析、金相组织观察和硬度检验等方法,对轮边轴断裂的原因进行分析。结果表明：轮边轴的断裂属于早期疲劳断裂失效;断裂位于轴承定位台阶过渡圆角处,该位置未进行淬火处理,致使轴的疲劳强度不足,是导致断裂的主要原因;轮边轴心部调质组织不良在一定程度上加剧了断裂失效。

简介：对某汽车事故后的现场检查中发现其左后轮半轴断裂。为了判断该半轴的断裂性质及原因，对断裂半轴的外观进行了检查，对断裂半轴的断口进行了宏微观观察，对半轴材料进行了金相组织检查、硬度测试以及化学成分检测。结果表明，半轴的断裂是由于受到超过正常值的冲击载荷而产生的过载断裂，与其材质及加工工艺无关。

简介：卡车仅行驶数百公里就发生3起内半轴断裂故障。采用断口宏微观分析、金相组织及硬度检查等手段对内半轴断裂性质进行了分析,并借助有限元方法对内半轴断裂过程和原因进行了讨论。结果表明：内半轴首先在花键根部发生了大应力的扭转疲劳开裂,最终沿半轴横向扭转剪切断裂;内半轴反复承受过大扭矩作用是其纵向疲劳开裂的根本原因,花键槽底存在小的加工台阶引起的应力集中,半轴纵向存在大量非金属夹杂物都对疲劳性能不利。通过提高内半轴强度水平和冶金质量,优化底盘设计平衡分配桥间扭矩,以及通过结构优化降低内半轴应力集中水平等综合改进可以避免此类故障。

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：销轴与轴套是装载机工作装置中的重要连接零件，销轴与轴套的磨损会对装载机的工作造成不良影响。通过试验分析了装载机动臂铰接销轴（简称轴）与车架轴套（简称轴套）间的磨损，表明其历程主要分为3个阶段：磨合阶段、磨粒磨损阶段、粘着磨损阶段。综合考虑影响磨损失效的多种因素，确定轴与轴套的配合间隙是影响其磨损失效的重要因素之一，研究装载机工作装置中铰接销轴与轴套的最小配合间隙，提出在设计轴与轴套配合间隙时，应首要考虑轴承受最大应力的情况，给出合理的间隙范围值。结合实际经验，对材料选取、配合间隙及装配工艺进行适当改进，提高产品质量，有效减少了类似故障的发生。

简介：某发动机累计工作66min后,传动轴齿轮上有两个齿发生了断裂,与其相配合的片齿轮未发现任何损伤。对传动轴齿轮和片齿轮的齿形、齿向进行了检测,结果表明,传动轴齿轮和片齿轮的齿形和齿向参数符合技术要求。对传动轴断齿的宏微观特征进行了观察与分析,并对传动轴和片齿轮的渗层深度、金相组织进行了检测。结果表明,传动轴断齿的断裂性质为疲劳断裂,传动轴齿表面硬度偏低和片齿轮表面硬度偏高导致传动轴齿表面接触疲劳剥落,传动轴齿轮表面渗层出现的连续网状氮化物是促进其疲劳断裂的又一个影响因素。建议完善传动轴和片齿轮的表面处理工艺参数,加强控制工艺过程。

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。