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考虑平均应力影响的7075-T651铝合金疲劳性能研究

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机械强度 2024年第2期46卷 446-452页

作者：俞俊王宇李海芳翁硕何小田赵礼辉上海理工大学机械工程学院上海200093 北汽福田汽车股份有限公司时代领航卡车工厂潍坊262103 机械工业汽车机械零部件强度与可靠性评价重点实验室上海200093 上海市新能源汽车可靠性评价公共技术平台上海200093

研究了平均应力效应对7075-T651铝合金疲劳性能的影响,选取了R=0.5、0.3、0.1和-0.1四组应力比进行疲劳试验。结果表明,同一应力比下,随着峰值应力水平的增加,疲劳寿命逐渐降低;而同一峰值应力水平下,随着应力比的提高,疲劳寿命则呈现... 详细信息

研究了平均应力效应对7075-T651铝合金疲劳性能的影响,选取了R=0.5、0.3、0.1和-0.1四组应力比进行疲劳试验。结果表明,同一应力比下,随着峰值应力水平的增加,疲劳寿命逐渐降低;而同一峰值应力水平下,随着应力比的提高,疲劳寿命则呈现出逐渐升高的趋势。同时,使用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)观察疲劳断口形貌发现,在峰值应力相同的情况下,裂纹萌生及扩展区的扇形面积随平均应力的增大而增大。最后,基于7075-T651铝合金疲劳实验结果,提出了一种考虑S-N-R的改进型预测模型,结果对比显示相较于其他模型,此模型在一定程度上对7075-T651铝合金具有更好的疲劳寿命预测效果。

关键词： 7075-T651铝合金平均应力疲劳寿命断口形貌预测模型

应力控制模式下疲劳损伤对AA7075-T651铝合金腐蚀行为影响的研究

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中国腐蚀与防护学报 2024年第4期 1029-1037页

作者：翁硕孟超朱江峰王艾常馨康妘何小田赵礼辉上海理工大学机械工程学院机械工业汽车机械零部件强度与可靠性评价重点实验室上海市新能源汽车可靠性评价公共技术平台苏州苏试试验集团有限公司

通过AA7075-T651铝合金中断疲劳实验、含疲劳损伤试样的拉伸实验、电化学实验及微观结构观察等系统地探究了应力控制模式下疲劳损伤对其力学性能及腐蚀行为的影响。实验结果表明：应力控制模式下的疲劳损伤不仅可以提升AA7075铝合金的... 详细信息

通过AA7075-T651铝合金中断疲劳实验、含疲劳损伤试样的拉伸实验、电化学实验及微观结构观察等系统地探究了应力控制模式下疲劳损伤对其力学性能及腐蚀行为的影响。实验结果表明：应力控制模式下的疲劳损伤不仅可以提升AA7075铝合金的综合力学性能，还可以增加其耐腐蚀性，而疲劳损伤前后的微观结构变化(位错密度增加及二次相析出)是影响AA7075铝合金力学性能及腐蚀行为变化的根本原因。

关键词：应力控制模式疲劳损伤腐蚀行为 AA7075-T651铝合金

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四立柱可靠性试验载荷谱标准化方法研究

振动与冲击 2022年第5期41卷 251-260页

作者：赵礼辉杨鹏翁硕冯金芝郑松林上海理工大学机械工程学院上海200093 机械工业汽车底盘机械零部件强度与可靠性评价重点实验室上海200093 上海市新能源汽车可靠性评价公共技术服务平台上海200093

基于四立柱的台架试验是整车开发过程中可靠性评价的重要方式,当前以试验场整车载荷采集-路谱迭代的试验方式需要对每一个车型均进行实车载荷测量,存在试验周期长且产品可靠性不足时改进成本高等问题。以同一试验场可靠性规范下不同车... 详细信息

基于四立柱的台架试验是整车开发过程中可靠性评价的重要方式,当前以试验场整车载荷采集-路谱迭代的试验方式需要对每一个车型均进行实车载荷测量,存在试验周期长且产品可靠性不足时改进成本高等问题。以同一试验场可靠性规范下不同车型载荷相似性基础,开展整车四立柱台架试验载荷谱的标准化研究。分析四种车型整车四立柱台架试验载荷特征,确定各路况下不同车型同一车轮在时域、频域及损伤域的相似性,左右轮载荷时域相关及频域相干、前后轮载荷间时延特征;以同一车轮的功率谱密度分布拟合,选取覆盖一定百分位水平的功率谱作为目标重构单侧车轮时域载荷信号;综合相关和相干特征构造对侧车轮时域载荷历程;基于前后车轮时延特征,构造后轮载荷历程,最终形成整车四立柱台架试验标准化载荷谱。通过对比标准化载荷谱和实测道路谱的时域、频域、雨流、损伤,分析标准化载荷谱的合理性,以某SUV实际台架试验进行实际验证。结果表明,构造的标准化载荷谱有效复现试验场载荷下的失效情况,可为整车可靠性的快速验证提供有效手段。

关键词：标准化载荷四立柱载荷特征相干函数相关系数

腐蚀损伤对AA7075-T651铝合金疲劳行为影响的研究

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中国腐蚀与防护学报 2022年第3期42卷 486-492页

作者：翁硕俞俊赵礼辉冯金芝郑松林上海理工大学机械工程学院上海200093 机械工业汽车机械零部件强度与可靠性评价重点实验室上海200093 上海市新能源汽车可靠性评价公共技术平台上海200093

为研究腐蚀损伤对AA7075-T651铝合金疲劳行为的影响,首先分别将AA7075-T651铝合金试样浸泡在3.5%(质量分数) NaCl溶液中150和500 h,然后,使用含腐蚀损伤试样进行疲劳试验,获得含不同腐蚀损伤特征试样的疲劳寿命分布特征。结果表明,与原... 详细信息

为研究腐蚀损伤对AA7075-T651铝合金疲劳行为的影响,首先分别将AA7075-T651铝合金试样浸泡在3.5%(质量分数) NaCl溶液中150和500 h,然后,使用含腐蚀损伤试样进行疲劳试验,获得含不同腐蚀损伤特征试样的疲劳寿命分布特征。结果表明,与原始试样的疲劳寿命相比,相同载荷条件下腐蚀损伤会明显地降低铝合金的疲劳寿命,但是,尽管浸泡500 h试样的腐蚀损伤特征尺寸明显大于浸泡150 h的,两者的疲劳寿命差异却并不明显。针对腐蚀损伤特征与疲劳寿命的关系,本文采用缺口系数相关的Stromeyer三参数S-N预测模型,对含腐蚀损伤铝合金试样的疲劳寿命进行了预测分析,实验结果基本分布在预测结果的二倍分散带内,有效地验证了该寿命预测方法的准确性。

关键词：腐蚀损伤疲劳寿命 AA7075-T651铝合金

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基于ItChat和树莓派的监测机器人设计

重庆科技学院学报（自然科学版） 2022年第1期24卷 94-98页

作者：翁硕福建技术师范学院电子与机械工程学院福建福清350300

以小车为基底,以树莓派开发板为中心,搭载摄像头、传感器等数据采集设备,采用CC2530为传感器处理器、ZigBee技术为无线传输,实现了各节点间的通信。以ItChat微信机器人框架为基础,二次开发植入百度AI开放平台的语音技术、图灵机器人的... 详细信息

以小车为基底,以树莓派开发板为中心,搭载摄像头、传感器等数据采集设备,采用CC2530为传感器处理器、ZigBee技术为无线传输,实现了各节点间的通信。以ItChat微信机器人框架为基础,二次开发植入百度AI开放平台的语音技术、图灵机器人的中文环境对话技术和机智云技术,以达到使用微信客户端文本或语音输入控制与管理设备的效果,解决了家电设备之间的互联互控互通问题,同时具备一次性或周期性定时功能,使人们在享受舒适生活环境的同时实现节能。

关键词：移动机器人树莓派 ItChat ZigBee 机智云微信机器人

转速-力-热耦合下驱动电机轴承放电击穿特性研究

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汽车技术 2023年第10期 42-50页

作者：陈威赵礼辉王震翁硕张东东上海理工大学上海200093 机械工业汽车强度与可靠性评价重点实验室上海200093 上海新能源汽车可靠性评价公共技术平台上海200093

为明确驱动电机轴承的放电击穿特性(放电电压、放电电流、放电能量、放电电流密度等)及其影响因素,从而减轻轴承表面的电蚀损伤,通过建立某驱动电机集中参数共模等效电路提取轴电压,依据弹流润滑理论确定最小油膜厚度下的阈值电压,结合... 详细信息

为明确驱动电机轴承的放电击穿特性(放电电压、放电电流、放电能量、放电电流密度等)及其影响因素,从而减轻轴承表面的电蚀损伤,通过建立某驱动电机集中参数共模等效电路提取轴电压,依据弹流润滑理论确定最小油膜厚度下的阈值电压,结合放电击穿模型分析了轴承放电击穿特性,明确了不同转速、温度及受力条件下放电击穿特性的变化规律,结果表明,随着转速的降低与温度、径向力的升高,放电击穿特性相关参数逐渐减小,同时,转速、温度对轴承放电击穿特性的影响较径向力的影响更显著。

关键词：驱动电机轴承电火花腐蚀转速温度径向力放电击穿特性

复杂工况下电子制动助力器密封圈间隙咬伤机制研究

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润滑与密封 2022年第6期47卷 123-131页

作者：陈江涛赵礼辉徐侃峰翁硕郑松林上海理工大学机械工程学院上海200093 机械工业汽车机械零部件强度与可靠性评价重点实验室上海200093 上海市新能源汽车可靠性评价公共技术平台上海200093 上海汇众汽车制造有限公司上海200122

针对电子制动助力器主缸密封圈在高动态工况下发生间隙咬伤的问题,建立基于Mooney-Rilvlin的橡胶本构模型对密封圈应力进行仿真分析,通过构建间隙咬伤系数参数来定量表征密封圈在复杂因素下发生间隙咬伤的程度及损伤破坏速度。结果表明... 详细信息

针对电子制动助力器主缸密封圈在高动态工况下发生间隙咬伤的问题,建立基于Mooney-Rilvlin的橡胶本构模型对密封圈应力进行仿真分析,通过构建间隙咬伤系数参数来定量表征密封圈在复杂因素下发生间隙咬伤的程度及损伤破坏速度。结果表明:在高压工况下,橡胶材料硬度在80以上时,密封圈具有较强抵抗变形的能力,根部不易被挤入间隙中,所以橡胶材料硬度是决定密封圈根部发生间隙咬伤的主要原因;而当接触面摩擦力过大时,活塞在运动过程中会将密封圈唇部挤入缝隙,因而接触面摩擦力是影响密封圈唇口间隙咬伤程度的主控因素。综合考虑材料硬度和接触面摩擦因数2个影响因素,通过正交试验确定了在实际摩擦因数为0.1~0.15的情况下,将橡胶硬度提高到80以上,可有效地降低密封圈唇口和根部发生间隙咬伤的概率。

关键词：密封圈本构模型电子制动助力器间隙咬伤系数

不同控制模式下疲劳损伤对转子钢腐蚀及应力腐蚀行为影响研究

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不同控制模式下疲劳损伤对转子钢腐蚀及应力腐蚀行为影响研究

第十二届全国腐蚀与防护大会

作者：翁硕黄毓晖轩福贞上海理工大学机械工程学院华东理工大学机械与动力工程学院

近年来,大量科研人员开展了各类材料的腐蚀疲劳研究,力求解决复杂循环应力与腐蚀环境条件下力-化学交互作用机制的难题,但达成共识的机理却相对较少。其中,在腐蚀能够明显地降低结构或材料的抗疲劳能力方面,研究人员获得了较为一致的观... 详细信息

近年来,大量科研人员开展了各类材料的腐蚀疲劳研究,力求解决复杂循环应力与腐蚀环境条件下力-化学交互作用机制的难题,但达成共识的机理却相对较少。其中,在腐蚀能够明显地降低结构或材料的抗疲劳能力方面,研究人员获得了较为一致的观点,然而结构材料受循环往复载荷作用,导致材料内部产生疲劳损伤和微观结构变化,进而改变了材料的腐蚀及应力腐蚀(SCC)性能,但是微观结构演化引起腐蚀或SCC敏感性改变的根本原因仍未形成统一的认识。本研究通过中断疲劳实验研究了不同控制模式(应变控制模式与应力控制模式)下疲劳损伤对转子钢腐蚀及SCC行为影响的研究,研究结果发现应变控制模式下疲劳损伤会降低NiCrMoV钢的腐蚀敏感性,而应力控制模式下的疲劳损伤则会增加其腐蚀敏感性(图1和图2)。同时,由于不同区域存在微观结构与力学性能的差异,造成不同区域在损伤累积方面存在差别,进而影响不同区域间的腐蚀敏感性变化程度产生不同,从而引起整个焊接接头的电偶腐蚀敏感性增加。另外,受焊接接头内最敏感腐蚀区域和强度最薄弱区域失配现象的影响,疲劳损伤亦会造成焊接接头失效位置的变化,而位置迁移增加了焊接接头在腐蚀环境中可靠精准设计的难度。最后,研究人员通过SEM观察失效试样断口形貌确定了焊接接头的不同SCC失效机理,利用TEM分析了不同控制模式下疲劳试验前后的微观组织变化,并基于微观结构变化差异确定了腐蚀及SCC失效位置变化的根本原因。

关键词：控制模式疲劳损伤腐蚀应力腐蚀

来源： cnki会议评论

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基于响应面法传动直轴疲劳寿命优化

机械强度 2022年第1期44卷 215-224页

作者：刘龙杰赵礼辉史成淼郑松林翁硕刘向臻代磊上海理工大学机械工程学院上海200093 上海理工大学机械工业汽车底盘机械零部件强度与可靠性评价重点实验室上海200093 一汽解放汽车有限公司商用车开发院吉林130011

针对传动轴提前发生疲劳失效问题,开展对应力状态及寿命的研究,通过对实测载荷的分析,得出传动轴提前发生疲劳失效的原因是左右两侧花键输出载荷不一致,利用有限元软件建立传动轴有限元模型,得到传动轴右侧齿根处应力最大,是传动轴的薄... 详细信息

针对传动轴提前发生疲劳失效问题,开展对应力状态及寿命的研究,通过对实测载荷的分析,得出传动轴提前发生疲劳失效的原因是左右两侧花键输出载荷不一致,利用有限元软件建立传动轴有限元模型,得到传动轴右侧齿根处应力最大,是传动轴的薄弱部位。采用响应面法和遗传算法对传动轴的结构参数(齿根圆角、花键过渡圆弧及光轴圆弧槽深)进行优化,优化后的传动轴齿根薄弱部位应力降低了28.3%,传动轴的疲劳寿命提升了五倍,可靠度更高。最后以比例缩小试样进行疲劳试验,试验结果表明传动轴寿命提升到原来的两倍。通过试验验证了优化方法的有效性,方法对之后轴类零部件优化有一定的参考意义。

关键词：传动轴载荷响应面寿命优化