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1、２０１６年６月潤(rùn)滑與密封Ｊｕｎ?２０１６第４１卷第６期ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＯＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ?４１Ｎｏ?６ＤＯＩ：１０?３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?０２５４－０１５０?２０１６?０６?０１４基于臨界面法的高強(qiáng)度鑄造鋁合金微動(dòng)疲勞特性研究蔡強(qiáng)張翼李闖秦健?。ㄖ斜贝髮W(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院山西太原０３００５１）???摘要：用ＡＮＳＹＳ對(duì)高強(qiáng)度鑄造鋁合金的微動(dòng)疲勞特性進(jìn)行仿真模擬，得到接觸面上的應(yīng)力、應(yīng)變分布規(guī)律；基??于ＳＷＴ臨界面法預(yù)測(cè)微動(dòng)裂紋的萌生位置，用實(shí)驗(yàn)值擬合得到微動(dòng)疲勞壽命預(yù)測(cè)參數(shù)并用臨界面法預(yù)測(cè)微動(dòng)疲勞壽??命。結(jié)果表明：在法向夾緊力不變
2、時(shí)，微動(dòng)疲勞壽命會(huì)隨著軸向力的增大而減小，且軸向力存在一個(gè)臨界值，超過(guò)這???個(gè)臨界值，構(gòu)件壽命會(huì)急劇下降。在ＨＹＳ?１００型微動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)上對(duì)高強(qiáng)度鑄造鋁合金的微動(dòng)裂紋萌生位置及壽命進(jìn)??行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明，ＳＷＴ臨界面法預(yù)測(cè)裂紋萌生位置與試件實(shí)際斷裂位置一致，預(yù)測(cè)壽命與實(shí)際壽命在誤差允許????范圍內(nèi)。??關(guān)鍵詞：鋁合金；微動(dòng)疲勞；壽命預(yù)測(cè)；微動(dòng)磨損中圖分類(lèi)號(hào)：ＴＨ１１７?１文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ文章編號(hào)：０２５４－０１５０（２０１６）０６－０６５－０４ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＦｒｅｔｔｉｎｇＦａｔｉｇｕｅＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＨｉｇｈＳｔｒｅｎｇｔｈＣａ
3、ｓｔＡｌｕｍｉｎｕｍＡｌｌｏｙＢａｓｅｄｏｎＣｒｉｔｉｃａｌＰｌａｎｅＭｅｔｈｏｄＣＡＩＱｉａｎｇＺＨＡＮＧＹｉＬＩＣｈｕａｎｇＱＩＮＪｉａｎｊｉａｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，ＴａｉｙｕａｎＳｈａｎｘｉ０３００５１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｆｒｅｔｔｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｃａｓｔＡｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｗｅｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙＡＮＳＹＳ，ａｎｄｔｈｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｓｔｒａｉｎｄｉｓｔｒｉ
4、ｂｕｔｉｏｎｏｎｔｈｅｃｏｎｔａｃｔｓｕｒｆａｃｅｗａｓｇｏｔ．ＴｈｅｃｒａｃｋｉｎｉｔｉａｔｉｏｎｌｏｃａｔｉｏｎｗａｓｐｒｅｄｉｃｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＳＷＴｃｒｉｔｉｃａｌｓｕｒｆａｃｅｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｆｒｅｔｔｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｆｉｔｔｅｄｂｙｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｖａｌｕｅｓ，ａｎｄｔｈｅｆｒｅｔｔｉｎｇｆａ?ｔｉｇｕｅｌｉｆｅｗａｓｐｒｅｄｉｃｔｅｄｂｙｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｓｕｒｆａｃｅｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓ
5、ｉｎｇｏｆｔｈｅａｘｉａｌｆｏｒｃｅ，ｔｈｅｆｒｅｔ?ｔｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｓｔａｎｔｃｌａｍｐｉｎｇｆｏｒｃｅ．Ｔｈｅｒｅｉｓａｃｒｉｔｉｃａｌｖａｌｕｅｏｆａｘｉａｌｆｏｒｃｅ，ｏｎｃｅｂｅｙｏｎｄｔｈｉｓｃｒｉｔｉｃａｌｖａｌｕｅ，ｔｈｅｌｉｆｅｏｆｔｈｅｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｃａｓｔＡｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｗｉｌｌｄｅｃｒｅａｓｅｓｈａｒｐｌｙ．Ｔｈｅｆｒｅｔｔｉｎｇｃｒａｃｋｉｎｉｔｉａ?ｔｉｏｎｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄｌｉｆｅｔｉｍｅｏｆｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｃａｓｔ
6、ＡｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｗｅｒｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙｖｅｒｉｆｉｅｄｏｎｔｈｅＨＹＳ?１００ｆｒｅｔｔｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｔｅｓｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｅｄｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｉｎａｇｒｅｅｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｅｄｌｉｆｅａｎｄｔｈｅａｃｔｕａｌｌｉｆｅｓｐａｎａｒｅｗｉｔｈｉｎｔｈｅｌｉｍｉｔｓｏｆｔｈｅｅｒｒｏｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｌｕｍｉｎｉｕｍａｌｌｏｙ；ｆｒｅｔｔｉｎｇｆａｔｉｇｕｅ；ｌｉｆｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ；
7、ｆｒｅｔｔｉｎｇｗｅａｒ在受小的相對(duì)振幅運(yùn)動(dòng)的２個(gè)組件之間，一旦被力在接觸表面上具有累積效應(yīng)，當(dāng)微動(dòng)裂紋萌生時(shí)，連接的組件受循環(huán)疲勞載荷的作用，其表面就很容易接觸區(qū)應(yīng)力梯度急劇升降。產(chǎn)生微動(dòng)疲勞。通常在振動(dòng)環(huán)境下，“近似緊固”的微動(dòng)是典型的摩擦行為，由于小裂紋總是隱藏在［１］機(jī)械配合件的接觸表面會(huì)發(fā)生微動(dòng)疲勞破壞。如螺兩接觸面之間，使得微動(dòng)裂紋難以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，栓和鉚釘連接、航空發(fā)動(dòng)機(jī)的花鍵聯(lián)軸器、機(jī)體和主而微動(dòng)疲勞破壞往往具有突發(fā)性，加劇了災(zāi)難后果。軸承蓋的接觸面等。微動(dòng)疲勞破壞的過(guò)程分為裂紋萌因此對(duì)構(gòu)件的微動(dòng)疲勞裂紋萌生位置及壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)生階段和
8、裂紋擴(kuò)展階段，當(dāng)微裂紋擴(kuò)展到材料內(nèi)部［３－５］具有重要的意義。本文作者采用ＳＷＴ臨界面法研時(shí)，
