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应力集中和表面完整性对平尾大轴抗疲劳性能的影响

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机械工程学报 2012年第22期48卷 93-97页

作者：朱有利刘开亮黄元林李占明王智装甲兵工程学院装备再制造工程系北京100072 空军装备研究院航空装备研究所北京1000761

某型飞机平尾轴在进行台架试验时发生断裂,失效分析表明,该轴的断裂性质为疲劳断裂,裂纹起源于大轴筒体内腔变截面过渡圆弧根部的加工刀痕谷底。通过对大轴进行扫描电镜观察分析,发现使用过的旧大轴内表面存在10～16μm厚的'疏松'层,疏... 详细信息

某型飞机平尾轴在进行台架试验时发生断裂,失效分析表明,该轴的断裂性质为疲劳断裂,裂纹起源于大轴筒体内腔变截面过渡圆弧根部的加工刀痕谷底。通过对大轴进行扫描电镜观察分析,发现使用过的旧大轴内表面存在10～16μm厚的'疏松'层,疏松层内有较多的疲劳微裂纹和孔洞,该'疏松'层是大轴服役中氧化腐蚀和疲劳损伤所形成的。'疏松'层的存在破坏了大轴的表面完整性,降低了大轴材料的抗疲劳性能。有限元建模分析表明,变截面台阶造成的结构应力集中和粗糙加工刀痕形成的附加应力集中是造成大轴疲劳断裂的力学因素,两种应力集中因素的联合作用降低了大轴的疲劳寿命,导致大轴在变截面过渡圆弧根部的加工刀痕谷底萌生疲劳裂纹。综合分析表明,大轴内表面'疏松'层的存在以及变截面台阶造成的结构应力集中和粗糙加工刀痕形成的附加应力集中是大轴发生疲劳断裂的主要原因。

关键词：应力集中表面完整性疲劳断裂平尾

应力集中系数对转向架用16MnR钢对接接头疲劳寿命的影响

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中国铁道科学 2013年第6期34卷 89-92页

作者：何柏林于影霞史建平周尚谕华东交通大学机电工程学院江西南昌330013 中国铁道科学研究院北京100081

分别采用线切割和磨削方法加工转向架用16MnR钢对接接头的焊趾区域,制成有咬边缺陷和无缺陷的接头试件,并利用EHF-EM200K2-070-1A疲劳试验机,在应力比为0.1、载荷频率为10Hz的条件下,对接头试件进行疲劳寿命对比试验。结果表明:加工前... 详细信息

分别采用线切割和磨削方法加工转向架用16MnR钢对接接头的焊趾区域,制成有咬边缺陷和无缺陷的接头试件,并利用EHF-EM200K2-070-1A疲劳试验机,在应力比为0.1、载荷频率为10Hz的条件下,对接头试件进行疲劳寿命对比试验。结果表明:加工前接头试件的应力集中系数Kt为2.24;而分别经线切割和磨削2种方法加工后,接头试件的Kt分别降至1.29和1.00;与加工前相比,用线切割和磨削方法加工的无缺陷接头试件的平均疲劳寿命分别提高5.8和8.9倍左右;当接头试件焊趾处存在严重咬边缺陷时,即使经过线切割或磨削加工,也不能提高接头的疲劳寿命;应力集中系数对转向架用16MnR钢对接接头的疲劳寿命具有非常大的影响,因此对接头焊趾区域进行机加工处理,可有效降低接头的应力集中系数,从而提高其疲劳寿命和运行可靠性。

关键词：应力集中转向架对接接头疲劳性能疲劳寿命

应力集中对2024铝合金高周疲劳寿命的影响

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东北大学学报（自然科学版） 2012年第4期33卷 517-520页

作者：刘常升李海雄杨弥珺陈岁元东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室辽宁沈阳110819

研究了2024铝合金常温下的高周疲劳性能,获得了2024铝合金在不同应力状态下的S-N曲线.分析了疲劳试样的断口形貌和裂纹萌生/扩展机理,以及疲劳试样的组织结构与疲劳性能之间的关系.结果表明,疲劳极限随着应力集中系数的增加而降低,当应... 详细信息

研究了2024铝合金常温下的高周疲劳性能,获得了2024铝合金在不同应力状态下的S-N曲线.分析了疲劳试样的断口形貌和裂纹萌生/扩展机理,以及疲劳试样的组织结构与疲劳性能之间的关系.结果表明,疲劳极限随着应力集中系数的增加而降低,当应力集中系数相同时,疲劳极限随着应力比的减小而降低;2024铝合金的疲劳断口以穿晶断裂为主;第二相颗粒起到了阻碍疲劳裂纹扩展的作用,使2024铝合金的高周疲劳强度得到了明显提高.

关键词：铝合金 S-N曲线应力集中疲劳断口

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应力集中效应对熔体挤出流动不稳定性的影响

合成树脂及塑料 2007年第5期24卷 72-76页

作者：赵贝王宁张娜慕晶霞吴其晔青岛科技大学教育部橡塑工程重点实验室山东青岛266042

用双毛细管流变仪研究了线型低密度聚乙烯、低密度聚乙烯及其共混物在较宽速率范围内的流变行为,通过分析流场中应力集中效应与不稳定流动的关系,从而控制不稳定流动现象。结果表明:挤出物在口模入口处的应力集中占总压力的15%以上时,... 详细信息

用双毛细管流变仪研究了线型低密度聚乙烯、低密度聚乙烯及其共混物在较宽速率范围内的流变行为,通过分析流场中应力集中效应与不稳定流动的关系,从而控制不稳定流动现象。结果表明:挤出物在口模入口处的应力集中占总压力的15%以上时,一般导致毛细管人口压力降的无规振荡及挤出物的整体无规则波动和破裂;整条毛细管上的挤出压力发生振荡,挤出物外观发生光滑段和粗糙段交替出现的有规畸变。

关键词：线型低密度聚乙烯低密度聚乙烯应力集中压力振荡不稳定流动

应力集中对GH2036合金低周疲劳-蠕变性能的影响

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航空材料学报 1998年第4期18卷 45-51页

作者：施惠基何玉怀刘绍伦韩增祥清华大学北京航空材料研究院

在对光滑试件和缺口试件进行高温疲劳－蠕变实验的基础上，分析了应力集中对ＧＨ２０３６合金低周疲劳－蠕变特性的影响。结果表明缺口试件的循环寿命远远低于光滑试件的循环寿命。将应变范围划分方法和改进的Ｎｅｕｂｅｒ原理相结合，... 详细信息

在对光滑试件和缺口试件进行高温疲劳－蠕变实验的基础上，分析了应力集中对ＧＨ２０３６合金低周疲劳－蠕变特性的影响。结果表明缺口试件的循环寿命远远低于光滑试件的循环寿命。将应变范围划分方法和改进的Ｎｅｕｂｅｒ原理相结合，得到了缺口部位高温低周疲劳－蠕变寿命估测的方法。用该方法估算ＧＨ２０３６合金的寿命并与实测寿命结果进行比较，证明此方法的预测效果良好。

关键词：低周疲劳疲劳-蠕变性能应力集中高温合金

含多椭圆孔(核)复合材料加筋层板的应力集中研究

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计算力学学报 2008年第3期25卷 379-384,391页

作者：林智育许希武南京航空航天大学航空宇航学院结构强度研究所南京210016

基于各向异性体平面弹性理论中的复势方法,应用杂交变分原理建立了一种与常规有限元相协调的含任意椭圆核各向异性板杂交应力有限元,采用该杂交应力有限元来描述层板的椭圆核区域,采用杆单元来描述加强筋(杆单元的刚度取为层板沿筋条方... 详细信息

基于各向异性体平面弹性理论中的复势方法,应用杂交变分原理建立了一种与常规有限元相协调的含任意椭圆核各向异性板杂交应力有限元,采用该杂交应力有限元来描述层板的椭圆核区域,采用杆单元来描述加强筋(杆单元的刚度取为层板沿筋条方向的刚度),其余区域采用常规8节点等参单元进行模拟,建立起分析含多椭圆核复合材料加筋壁板问题的力学分析方法,详细讨论了椭圆核大小、位置、筋条尺寸、相对位置、铺层比例等诸参数的影响规律,得到了一些有益的结论。

关键词：杂交应力有限元复合材料加筋层板多椭圆核应力集中

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有效应力集中系数的理论研究

西安交通大学学报 1992年第5期26卷 75-80+88页

作者：胡志忠曹淑珍西安交通大学动力机械工程系西安交通大学金属材料及强度研究所

从理论上导出了塑性材料或低缺口敏感材料的有效应力集中系数K与理论应力集中系数K和硬化指数n之间的定量关系:K=K~(2/(2+n))计算了缺口疲劳极限△σN和K,计算值和测量结果相符,误差一般小于10%。讨论了K和△σN的物理意义,提出了疲劳... 详细信息

从理论上导出了塑性材料或低缺口敏感材料的有效应力集中系数K与理论应力集中系数K和硬化指数n之间的定量关系:K=K~(2/(2+n))计算了缺口疲劳极限△σN和K,计算值和测量结果相符,误差一般小于10%。讨论了K和△σN的物理意义,提出了疲劳强度应力集中系数K=K~2+2n/3+n和疲劳强度应变集中系数K=K~4/3+n,并得到了从△σN向△Kh应力转变的应力集中系数K~*=(△σ/△σh)~3+n/2最后还导出了Frost规律σh~3·a=c中c与σ和裂尖半径ρ~*的关系。

关键词：应力集中缺口疲劳加工硬化

直墙式黄土隧道围岩结构的地震动稳定性分析——底脚处应力集中对安全系数的影响

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同方期刊数据库

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振动与冲击 2011年第11期30卷 214-218,223页

作者：程选生田瑞瑞郑颖人兰州理工大学土木工程学院兰州730050 后勤工程学院建筑工程系重庆400041

为了验证直墙式黄土隧道(洞)底脚处应力集中现象对围岩结构安全系数的影响,本文根据静力和动力分析模型,应用抗剪强度折减法和ANSYS软件,在现有研究的基础上,分析了底脚为直角时重力和地震作用下塑性区和安全系数的变化规律,并通过数值... 详细信息

为了验证直墙式黄土隧道(洞)底脚处应力集中现象对围岩结构安全系数的影响,本文根据静力和动力分析模型,应用抗剪强度折减法和ANSYS软件,在现有研究的基础上,分析了底脚为直角时重力和地震作用下塑性区和安全系数的变化规律,并通过数值算例,研究了底脚为不同半径圆弧时围岩结构安全系数的变化情况。结果表明:在重力作用下塑性区最先出现在底脚偏上,直角的应力集中现象对围岩结构安全系数没有影响,地震作用下塑性区虽然最先出现在底脚处,但安全系数的降低并非底脚处应力集中现象的影响,从而为以后工程结构中直墙式隧道(洞)的成型和工程应用提供了理论依据。

关键词：地震直墙式黄土隧道围岩结构稳定性分析应力集中结论

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圆柱壳非圆大开孔的应力集中研究

工程力学 2000年第6期17卷 47-52页

作者：宋天舒吴林志杜善义刘殿魁哈尔滨工业大学复合材料研究所哈尔滨150001 哈尔滨工程大学建筑工程系哈尔滨150001

本文以薄圆柱壳大开孔应力集中问题的理论解为基础，利用保角映射方法对圆柱壳非圆大开孔的应力集中问题进行研究。在给出映射函数的基础上，对承受不同外部载荷下开椭圆大孔圆柱壳孔边应力集中系数进行了数值计算，并与相应的圆柱壳小... 详细信息

本文以薄圆柱壳大开孔应力集中问题的理论解为基础，利用保角映射方法对圆柱壳非圆大开孔的应力集中问题进行研究。在给出映射函数的基础上，对承受不同外部载荷下开椭圆大孔圆柱壳孔边应力集中系数进行了数值计算，并与相应的圆柱壳小开孔理论解进行了比较。结果表明：大开孔解答更具有合理性。

关键词：圆柱壳非圆大开孔保角映射应力集中