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《多軸微動(dòng)疲勞損傷行為》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)第40卷第1期2012年1月同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)JOI瓜NAI.0F1℃匝舊IUNⅣERSITY(NAn瓜AI,SCIENCE)V01.40No.1Jan.2012文章編號(hào):0253.374X(2012)01—0077.04130I:10.3969/j.issn.0253.374x.2012.01.014多軸微動(dòng)疲勞損傷行為劉兵1’2,何國球1’2,蔣小松1’2,朱昊昊3(1.同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,上海201804;2.上海市金屬功能材料開發(fā)應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海201804;3.西南交通大學(xué)牽引動(dòng)力國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川成都610031)摘要;通過柱面對(duì)柱面的接觸方
2、式,對(duì)35CrMoA鋼在拉扭復(fù)合載荷作用下的低周微動(dòng)疲勞特性進(jìn)行研究。并采用光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡對(duì)微動(dòng)疲勞試樣的微動(dòng)斑和斷口形貌進(jìn)行觀察,討論分析了微動(dòng)摩擦磨損對(duì)材料微動(dòng)疲勞失效行為的影響。結(jié)果認(rèn)為,微動(dòng)區(qū)產(chǎn)生的氧化物磨屑加劇了表層材料的磨損,微動(dòng)摩擦還促使疲勞裂紋源加速萌生,最終使材料在微動(dòng)摩擦磨損區(qū)邊緣斷裂失效。關(guān)鍵詞:微動(dòng)疲勞;失效分析;斷口形貌中圖分類號(hào):TGl42.42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AMulti-axialFrettingFatigueBehavior刪撓叼1~,衄Guoqiul”,JIANGXiaoson91”,ZHUM/nhao3(1.CollegeofMateri
3、alsScienceandEngineering。TongjiUniversity。Shanghai201804.China)2.ShanghaiKeyLaboratoryforR&DandApplicationofMetallicFunctionalMaterials,Shanghai201804,a:lilla;3.NationalPowerTractionKeyLaboratory,SouthwestJiaotongUniversity.Chengdu610031。china)Abstract:n屺modelofcylindershapesurfacecontactwasapp
4、liedtotheinvestigationoffrettingfatiguefailurecharactersof35CrMoAundermulti-axialcyclicloading.Andthefrettingwearscarandfracturemorphologywereexaminedbyopticalmicroscopeandscanningelectronicmicroscope.Theeffectoffrettingwearonmaterialfatiguefailurewasdiscussed,too.Resultsofthisstudyindicatethat
5、theoxidedebrisproducedinthewearscarplayimportantrolestosurfacematerialdamage;frettingweal"canacceleratetheinitiationoffrettingfatiguecrackandleadtomaterialfailureattheboundaryoffrettingandnon-frettingarea.Keywords:frettingfatigue;failureanalysis)fractography機(jī)械系統(tǒng)和工程設(shè)備經(jīng)常在有機(jī)械振動(dòng)的環(huán)境中服役,其構(gòu)件在連接處存在接觸壓力
6、,則接觸表面在循環(huán)載荷作用下發(fā)生微小幅度的相對(duì)位移滑動(dòng).在機(jī)械工程中人們稱這種由于接觸部位同時(shí)存在周期性振動(dòng)和微小幅度的往復(fù)滑動(dòng)為微動(dòng),微動(dòng)造成的摩擦磨損使構(gòu)件加速失效的疲勞破壞過程稱為微動(dòng)疲勞(frettingfatigue,F(xiàn)F)[i-3].微動(dòng)疲勞的早期是一種摩擦磨損行為[4],破壞機(jī)械構(gòu)件表面材料的完整性,從而促進(jìn)疲勞裂紋的萌生,并使其加速擴(kuò)展,使零構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度及壽命大幅度降低睜7。.微動(dòng)疲勞現(xiàn)象廣泛地存在于各類機(jī)械和結(jié)構(gòu)中[8-10‘,如部件的過盈配合、燕尾槽、螺栓連接、輪軸連接、鍵槽連接、汽輪機(jī)、纜線連接部位等.微動(dòng)疲勞問題已引起工程界的廣泛關(guān)注.影響微動(dòng)疲勞的參量較多
7、Ll2I,而且這些參量又互相影響,目前對(duì)于微動(dòng)疲勞機(jī)理的認(rèn)識(shí)還較模糊,使得在設(shè)計(jì)中對(duì)微動(dòng)疲勞進(jìn)行有效的預(yù)防還存在困難.因此對(duì)微動(dòng)疲勞的機(jī)理進(jìn)行研究具有重大的實(shí)際意義.目前,人們對(duì)材料在單軸拉伸循環(huán)載荷下的微動(dòng)疲勞特性進(jìn)行了大量的研究工作,而對(duì)材料在多軸復(fù)合載荷作用下的微動(dòng)疲勞特性研究還較少.35CrMoA鋼是目前我國廣泛應(yīng)用的低合金高強(qiáng)度鋼,強(qiáng)度和淬透性較高,在鐵道車輛、汽車拖拉機(jī)工業(yè)中作為承受較大負(fù)荷的結(jié)構(gòu)部件,經(jīng)常受到與之接觸部件的交變振動(dòng)接觸應(yīng)力而產(chǎn)