研磨退火引发的轴承套断裂

对失效轴承套进行了分析,认为导致轴承套断裂的原因是轴承内套大挡边非正常研磨使大档边局部退火,造成局部硬度降低,同时研磨使零件表面产生了一定的塑性流动,形成沟槽形貌,在运转中磨损沟漕处萌生裂纹,导致断裂。     

复合材料及其结构疲劳、损伤和断裂研究概况

1987年6月在加拿大渥太华举行的第20届国际飞机疲劳会议(ICAF)上,各主要西方国家分别介绍了本国航空研究机构、飞机公司及有关高等院校于1985～1987年间在航空疲劳、断裂方面的研究概况,其中绝大多数代表团都专门介绍了飞机复合材料及其结构方面的研究动态。当前我国也开展了这方面的研究,为了帮助有关人员掌握当前国外的动态,从而更好地确定研究方向,本文试图按复合材料疲劳、损伤和断裂的一般研究、典型结构件疲劳和断裂特性研究、飞机结构耐久性和损伤容限特性验证试验三方面进行综述,有些无法包括在上述三个专题的内容,则在“其他疲劳和断裂研究”一节中介绍。本文所介绍的内容还包括从其他最新发表的文献上所介绍的动态。      

电机主轴断裂分析

采用化学成分分析、力学性能测试、金相检验、断口分析等方法对电机主轴断裂的原因进行了分析。结果表明:主轴退刀槽底部曲率半径较小,使该处成为应力集中区,在交变应力的作用下,裂纹在退刀槽底部萌生,并以疲劳的方式扩展,最终导致电机主轴发生了早期疲劳断裂。     

45钢电机轴断裂分析

通过化学成分分析、力学性能测试、金相检验及断口分析等对45钢电机轴断裂的原因进行了分析。结果表明:由于电机轴过渡台阶根部加工圆角曲率半径偏小,加工粗糙度大而引起的应力集中,是轴发生失效的重要外在因素;同时电机轴退火态组织强度级别不高,非金属夹杂物硫化锰含量较高,导致材料性能下降,使电机轴在交变载荷的作用下发生了疲劳断裂。     

磨煤机电机轴断裂原因分析

利用光学金相显微镜、化学分析、硬度测试等实验手段,对35号钢电机轴在使用过程中发生的断裂原因进行分析。结果表明,电机轴表面的焊接热加工使得电机轴变径台肩处的次表面部位产生高硬度马氏体组织,造成该处的严重应力集中。在长期交变载荷的作用下,电机轴的变径台肩处产生微裂纹,构成多处裂纹源。随着这些裂纹长大并不断扩展,最终造成电机轴的疲劳断裂。     

发电机组轮毂变桨轴承螺栓断裂原因分析

某风力发电公司的变桨轴承螺栓在使用半年后发生断裂。采用金相检验、化学成分分析、硬度测试及断口分析等方法对该螺栓断裂的原因进行了分析。结果表明:裂纹起源于螺帽与螺杆连接的R角处,该处为应力集中部位,在螺栓松动后,垫片在交变载荷的作用下不断撞击螺栓R角处并在螺杆表面造成损伤,当损伤达到一定程度后,再加上螺杆表面存在脱碳现象,造成表面裂纹的萌生,裂纹在交变载荷的作用下扩展,导致螺栓发生疲劳断裂。     

热作模具钢在高温热机械应力循环下的疲劳断裂行为

研究了热作模具钢在应力控制下的等温疲劳和同相热机械疲劳寿命，发现在相同的应力幅下，同相热机械疲劳寿命低于上限温度的等温疲劳寿命。通过研究疲劳过程中的循环应变响应和疲劳断口特征时发现，等温疲劳条件下，滞后环朝压缩方向发展，疲劳裂纹主要为穿晶萌生与扩展；在热机械疲劳条件下，滞后环朝拉伸方向发展，疲劳裂纹主要沿晶萌生与扩展。这是导致同相热机械疲劳寿命低于等温疲劳的主要原因。     

轴承套圈断裂分析

利用电子显微镜及应力分析方法对轴承碎裂原因进行分忻,结论为安装不当引发早期疲劳而断裂。     

调速器步进电机轴断裂失效分析

某电厂调速器步进电机轴在开机调负荷过程中发生断裂,对断裂电机轴进行了宏观检验、化学成分分析、硬度测试、金相检验和断口分析,并对步进电机轴材料进行了切应力校核。结果表明:该调速器步进电机轴断裂失效为低应力高周旋转/弯曲疲劳断裂。电机轴断裂失效的主要原因一方面是因为变径部位退刀槽位置容易造成应力集中现象,从而促使步进电机轴表面产生疲劳裂纹;另一方面是因为硫化物、碳化物等夹杂物的存在会降低材料的塑性、韧性和疲劳强度,进一步造成应力叠加,材料力学性能降低,加速疲劳裂纹的形成和扩展。     

地铁列车转向架断裂原因分析

地铁列车转向架是由钢板焊接而成，在服役一年后断裂，对断裂件进行了断口形貌、金相组织、化学尬发分析及硬度测定。结果表明，断口显示出疲劳断裂痕迹，焊接缺陷是引起疲劳裂纹萌生及扩展的主要原因，而热影响区粗大的贝氏体及低碳马氏体组织的存在加速了疲劳断裂过程，最终导致转向架早期疲劳断裂。     

汽车后桥半轴断裂分析

通过硬度测定及金相检验，确认，汽车后桥半轴产生疲劳断裂的原因系热处理不当，使半中的较多的素体，造成硬度和强度的不足而引起的。     

门式起重机变速机轴断裂分析

大型门式起重机因变速机轴断裂致使起吊物料下坠而造成安全生产事故。通过宏观和微观分析方法对变速机轴断裂原因进行了分析,结果表明,变速机轴在长期服役运行过程中,因局部疲劳开裂并扩展而引发了瞬间脆性断裂,其断裂与轴的制造质量不高和长达50a（年）的服役时间有关。     

线性损伤理论的误差分析

用信号处理的方法研究了铝合金及其复合材料塑性应米能在疲劳中的变化。得出循环疲劳周数与塑性应变能之间的幂函数关系，进而分析了用线性累积损伤公式来估算疲劳寿命出现较大的原因。     

用夏比冲击试验评估低周疲劳损伤程度

损伤力学给予我们评估材料的损伤程度及预测剩余寿命以有力的理论依据和手段。但是 ,评估材料损伤程度的损伤参量的确定却是比较困难的。人们对疲劳过程中材料的微观组织结构变化已进行了大量的表象的研究 ,但是这些变化与材料损伤程度之间的关系却是不很明确的 ,特别是由驻留滑移带转化为微观裂纹这一阶段。作者采用不同程度的低周疲劳后再进行冲击试验的方法 ,可以从冲击试验的载荷 挠度曲线及扫描电镜断口照片上清晰地看到随着低周疲劳损伤程度的增加 ,沿晶断裂及二次裂纹的百分数增加 ,并且由此导致了撕裂功的增加。所以 ,对于低周疲劳损伤程度的评估 ,可以用冲击韧性试验再配合以扫描电镜断口分析的方法来获得。     

PLASTIC DAMAGE ANALYSIS FOR THE PROCESS ZONE OF A FATIGUE CRACK

The process zone of a mode I fatigue crack is described asymptotically with damage coupled plastic constitutive relations. A parametric study is conducted to obtain the orders and angular distribution modes of stress, strain and damage fields, as well as the profiles of the related process zones. The fatigue crack growth rate is also formulated theoretically.     

C62B型货车车轴轮座断裂分析

通过宏、微观检查,分析了车轴轮座断裂失效的原因,同时,利用寿命验算和模拟试验,对分析结论进行了验证。结果表明,车轴断裂的主要原因是由于压装过程涂油不当,导致轮座表面产生严重的挤压损伤并形成表层裂纹,在随后的车轴运行过程中,表层裂纹沿横截面方向扩展,造成车轴轮座发生疲劳断裂。提出了建议。     

轴承钢疲劳裂纹扩展速率的研究

研究了轴承钢碳化物及晶粒细化对轴承钢疲劳寿命的影响。结果表明;细化轴承钢中的碳化物可以使其疲劳裂纹扩展速率下降,而同时细化轴承钢中的碳化物和晶粒,会使其疲劳裂纹扩展速率下降更明显。     

发电机大轴断裂分析

通过对断裂大轴的外观,金相组织,化学成分,力学性能及断口形貌等综合分析,认为大轴断裂的外因是轴端键槽结构设计不合理造成应力集中,形成裂纹源,内因是材料的非金属元素硫含量偏高以及切向冲击功值偏低所致。