Experimental study on wear failure course of gas-valve/valve-seat in engine

The wear failure course of gas-valve/valve-seat in engine was investigated with a simulating tester. The results show that the failure of the contact conical surface is mainly caused by the elastic and plastic deformation and the fatigue micro-crack and spalling. The creep-deformation and corrosion atmosphere accelerated wear failure course at the high temperature. The wear failure course of the gas-valve/valve-seat in engine follows general wear rules of mechanical elements, but the rate of wear in the sharp wear stage is faster.     

Temperature-dependent micro crack healing process

The crack healing process is studied theoretically on the basis of the extended the Thomson-Obreimoff model. The system free-energy F as a function of the crack lengthl and temperatureT is calculated using the self-consistent Einstein model. It is found that with the temperature increase, the energy barrier becomes lower and even disappears at the “healing” temperatureT=T _h. It is demonstrated that the cracklattice trapping in the Obreimoff model is controlled by the free-energy barrier height AF(T). The latter exhibits the universal power-law behavior. On the basis of the results obtained, the crack healing time is evaluated.     

航空发动机涡轮叶片裂纹检测信号特征提取

航空发动机涡轮叶片是高精密重要器件,其表面微裂纹检测属于不规则曲面检测的一种,是无损检测领域研究的热点和难点。考虑到涡流检测的特有优势,设计了一种不同于传统方式的简单实用且有效的差激励涡流探头,实现对涡轮叶片预制微裂纹的识别。由于叶片表面为曲率变化的弧面,检测过程难免会发生提离,因此获得的检测信号中包含噪声和多个奇异点等多种干扰因素。为保证缺陷位置重要信息不丢失,采用镜像延拓经验模态分解（EMD）重构与小波奇异性检测相结合的方法对得到的微裂纹信号进行处理,滤除了非裂纹位置的多处畸变点影响,有效准确地实现了叶片微裂纹位置的判定。实验结果表明,该方法可以有效降低检测信号的噪声和干扰,准确提取裂纹信号特征信息,对飞机涡轮叶片类零件微缺陷的早期检测和完整有效性评估具有一定的借鉴意义。     

应用非线性Lamb波识别三维铝板中的微裂纹方向的研究

针对结构中不同裂纹方向的检测问题,采用数值模拟的方法,通过有限元软件ABAQUS建立了一种包含人工粘弹性吸收边界的三维铝板模型,对Lamb波S0模态信号与微裂纹的非线性关系进行研究。在该模型中,将三维埋藏微裂纹嵌入到模型内部的固定位置,在相同激励条件下改变裂纹方向并对仿真获得的时域信号进行频谱分析,然后对不同裂纹方向的二次谐波与基波信号的幅值比指向性图的变化规律进行了比较和讨论。仿真结果表明,不同方向的裂纹对Lamb波在裂纹区的散射场分布有明显的影响,波的传播路径满足反射定律,且前向散射信号的幅值比普遍大于后向散射的幅值比。加上人工吸收边界后,前向散射与后向散射的幅值比差值随着裂纹方向角度的增大而增大。检测结果表明,该方法可以在误差允许范围内对任意裂纹方向的角度进行识别。     

不同镀铬工艺及镀铜预处理对30CrMnSiA高强钢疲劳性能的影响

目的 尝试采用新型微裂纹铬工艺或者引入缓冲层来实现镀铬层抗疲劳性能的改善.方法 分别采用标准硬铬、自研微裂纹铬工艺对30CrMnSiA高强钢进行处理,通过旋转弯曲疲劳试验评价了两种镀铬工艺对其疲劳性能的影响.同时,对比了镀铜预处理的作用,利用FESEM分析了断口形貌.结果 相比于硬铬镀层,自研微裂纹铬镀层表面微裂纹浅而细、数目更多,密度高达1020条/cm,且裂纹未贯穿镀层,呈层状分布.在850 MPa应力下,30μm厚的硬铬镀层会使30CrMnSiA钢的中值疲劳寿命下降48％左右,疲劳断口呈多源区特征.而相同厚度的自研微裂纹铬镀层仅使基体的疲劳寿命下降了23％,疲劳试验后镀层上未发现明显裂纹、裂纹呈多向性扩展.结论 自研微裂纹铬工艺处理的30CrMnSiA钢,其抗疲劳性能明显好于硬铬处理试样.若在基体/镀铬层之间引入镀铜过渡层,可有效地减少直达金属基体的裂纹数目,30CrMnSiA钢的疲劳性能得到明显改善,中值疲劳寿命几乎接近于基体.     

切槽对骨压电电压的影响

骨疲劳裂纹的出现和自我修复被认为是引发并促进骨重建的重要原因之一.骨内产生微微裂纹后裂纹尖端部位的应力值比将会其它部位高,而且裂纹两侧的应力状态也将会发生改变,因而其压电电位也可能发生变化,确定这种电压的变化有助于了解骨内微裂纹自修复的机理.该文采用机加工切槽的方式模拟骨的微裂纹,对切槽部位的压电电压进行了测试分析.测...     

微裂纹镍和镍封防腐能力的比较

介绍了提高工件防腐能力2种主要工艺:镍封和微裂纹镍工艺。实验结果证明,这2种工艺都比双镍层有更好的防腐性能。分析了镍封和微裂纹镍的防腐机理,区别在于腐蚀开始后电子的流向:镍封/光镍层,电子从光镍层流向镍封层;微裂纹镍/光镍层,电子从微裂纹镍层流向光镍层。综合分析得出,镍封比微裂纹镍有更好的防腐能力。     

激光熔覆CoCrAlYSiHf涂层高温氧化性研究

目的研究铪化物含量对激光熔覆CoCrAlYSiHf涂层高温抗氧化性能的影响。方法实验所用激光熔覆粉末为实验室行星式球磨机球磨并真空干燥后所得粉末。采用激光熔覆的方法分别在GH586上制备铪化物含量为x和3x的两种涂层,并在SX2系列高温电阻炉中测试了大气环境下两种涂层的1100℃静态高温氧化性能。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪,对高温氧化过程中的涂层表面形貌、氧化物结构演变进行表征。结果铪化物含量为3x的涂层,其表面出现了大量的孔隙及显微裂纹等缺陷,而铪化物含量为x的涂层表面光整、均匀,无明显缺陷。同时,铪化物含量为x的涂层在1100℃静态高温氧化后,表面形成了一层连续致密的Cr_2O_3氧化膜;而铪化物含量为3x的涂层在1100℃静态高温氧化后,表面氧化物中含有大量的尖晶石氧化物,且氧化膜中存在大量孔隙等缺陷。结论当激光熔覆CoCrAlYSiHf涂层中添加3x的铪化物时,其高温抗氧化性能明显低于含x铪化物的CoCrAlYSiHf涂层。     

基于CT图像的混凝土受拉破损机理分析

通过混凝土在单轴拉伸荷载作用下的X射线CT试验,研究了混凝土受拉破损的机理.结果表明:CT差值图像可以有效识别裂纹;混凝土试件从初始裂纹出现到试件被破坏发展十分迅速;混凝土受拉破坏可以分为初始裂纹、孔洞的压密阶段,微裂纹的萌生和稳定发展阶段,裂纹贯通、宏观裂纹的出现及试件的破坏阶段.     

预腐蚀7050-T7651铝合金微裂纹的萌生与扩展北大核心

开展不同预腐蚀时间下7050-T7651铝合金的扫描电子显微镜原位拉伸实验,利用扫描电子显微镜观原位、在线测试件表面微观裂纹的萌生、扩展,分析腐蚀对铝合金微裂纹行为的影响。结果表明:随着腐蚀程度加剧,试件表面腐蚀坑密度增大,形成腐蚀坑群,试件的承载能力也随之下降。微裂纹主要萌生于试件缺口粗糙表面和试件表面蚀坑处,微裂纹数量随着腐蚀时间的延长而增多;缺口产生的微裂纹与相邻的蚀坑微裂纹相互联结形成主裂纹,主导试件的损伤失效过程。腐蚀损伤较轻时,主裂纹尖端附近的蚀坑会引起裂纹分支;腐蚀损伤较重时,腐蚀坑诱导的多条微裂纹与主裂纹发生多次联合,影响了主裂纹的扩展方向与路径;切应力在裂纹扩展过程中也起到了重要作用,开裂模式为Ⅰ/Ⅱ混合断裂模式。