摘要：为了提高某型柴油机连杆用42CrMo4钢的使用寿命和服役质量,首先采用超声喷丸强化工艺对其进行了处理,研究了功率、撞针直径和走刀速度对其表面粗糙度、表层硬度等表面完整性的影响规律。之后根据国家相关标准,设计了超声喷丸强化疲劳试验件,开展了超声喷丸强化工艺处理试验件的高周疲劳试验,并对其试验结果与传统喷丸结果进行分析。最后,通过扫描电子显微镜对疲劳断口进行了表征,观察了微观组织的演化规律,揭示了疲劳损伤失效机理。

摘要：提出了核电汽轮机转子在高周疲劳与低周疲劳损伤机理交互作用下日历总寿命的计算方法。介绍了核电汽轮机转子的高周疲劳损伤机理与高周疲劳裂纹萌生寿命计算方法以及低周疲劳损伤机理与低周疲劳裂纹萌生寿命计算方法。给出了核电汽轮机转子的高周疲劳裂纹扩展材料试验常数和高周疲劳裂纹扩展寿命计算方法以及低周疲劳裂纹扩展材料试验常数和低周疲劳裂纹扩展寿命计算方法。建立了核电汽轮机转子在高周疲劳与低周疲劳损伤机理交互作用下裂纹萌生日历寿命与裂纹扩展日历寿命的计算方法,以及核电汽轮机转子日历总寿命的计算方法,给出了核电汽轮机焊接低压转子日历总寿命计算与改进的应用实例。结果表明:某核电汽轮机焊接低压转子日历总寿命由原设计55.92 a增长到改进后的74.46 a,为核电汽轮机的长寿命设计提供了理论依据。

摘要：机体可靠性差是航空活塞发动机适航取证过程中的技术难题。以某型发动机下机体为研究对象,通过模型仿真得到机体的瞬态载荷曲线并进行拟合,按实际安装对其进行约束,采用Goodman方法进行高周疲劳分析,计算机体疲劳安全系数;提出一种分离式主轴盖的设计方法,优化下机体结构,在相同载荷的条件进行对比分析;采用威布尔数学模型对机体可靠性指标进行计算验证,并对优化后的机体进行耐久测试。结果表明:下机体疲劳安全系数、整机寿命、可靠性大幅提升,该设计方法对提高类似结构可靠性有一定的借鉴意义。

摘要：为了解决涡轮叶片内腔渗层设计过程中需求分析不全面、设计确认不充分、设计验证不完整等问题,提出基于系统工程理论的方法,对舰用燃气轮机高压涡轮工作叶片内腔渗层进行正向设计研发。应用需求分析-技术方案设计-试样验证-产品实施-产品集成-产品验证的技术路线,开展了涡轮叶片内腔渗层技术研究。通过拉伸性能试验、低周疲劳试验、高周疲劳试验、燃气热腐蚀试验、工艺试验等对多方案进行验证,优筛选出的内腔CoAl薄渗层和纯Al薄渗层为最佳方案。结果表明:验证方案合理可行,渗层能够满足发动机的使用需求。基于系统工程的涡轮叶片内腔渗层设计方法从整体需求出发,设计、验证具有系统性和完整性,在叶片内腔渗层设计过程中具有重要作用。

摘要：对多轴载荷下的局部应力应变法 ,以及局部应力应变法如何应用于高周疲劳的问题进行了研究。推导出了多轴载荷下的应变

摘要：以发动机缸盖疲劳耐久性设计为研究对象,对缸盖材料进行不同温度下的疲劳测试,获取详细的缸盖高、低周疲劳材料属性,然后结合CAE疲劳分析方法和理论,进行缸盖金属温度场仿真、高周疲劳分析和低周疲劳寿命预测。该缸盖疲劳分析方法结果可靠,可有效指导缸盖疲劳耐久性设计和优化。

摘要：缸盖作为发动机的关键组成部件,使用工况较复杂,容易发生热机械疲劳(TMF)失效,其疲劳强度特性的优劣直接影响发动机的寿命。文章针对发动机开发过程中缸盖开裂的工程问题,建立了缸盖高周疲劳(HCF)和低周疲劳(LCF)计算模型,综合分析缸盖开裂的原因。根据发动机热冲击试验规范计算了缸盖的瞬态温度场,以反映实际试验中金属温度场情况;进行了缸盖TMF材料属性测试,得到了等温低周疲劳数据;同时在TMF计算模型中考虑了蠕变、氧化、硬化和软化等因素。计算结果表明,该缸盖局部存在寿命较低的情况,位置与试验中缸盖开裂位置吻合;经过局部结构优化,寿命达到设计要求,并通过了试验验证,解决了该缸盖的开裂问题,为后续开发提供了技术保障。

摘要：为了系统研究某型燃气轮机封严盘疲劳故障的现象、机理、特点和原因,进行了封严盘故障损伤痕迹、断口形貌、材料成分、金相组织等分析;同时进行了强度(应力)和模态振动特性方面的有限元计算研究,在此基础上进行了共振特性分析。分析结果表明:该封严盘结构设计存在薄弱环节,其均压孔孔边径向应力水平高,孔边表面状态不佳,在一定振动应力作用下,均压孔边容易产生高周性质的疲劳裂纹。对防止某型燃气轮机封严盘产生疲劳裂纹失效提出修理和使用中应控制的要点。

摘要：针对海洋平台吊机将军柱与甲板连接处肘板容易出现裂纹问题,通过分析高、低周疲劳的使用条件和热点应力、应变的适用范围,分别选择适合的S-N及ε-N曲线;根据现场的吊机使用记录建立吊机各负荷率的分布,推算每种负荷率的总吊数。进而利用ANSYS分析得到热点区域的应力、应变情况,根据每种吊机负荷率的总吊数完成热点的疲劳损伤及疲劳寿命计算,并对热点疲劳进行了优化设计。结果表明肘板处的损伤主要为低周疲劳引起,通过在将军柱X、Y两个方向增加斜撑和优化肘板形式,可以起到提高疲劳寿命的作用。

摘要：基于时速400 km高铁对车轴高疲劳性能的要求,分析了车轴超高疲劳性能的机理,细小的碳化物尺寸及马氏体板条尺寸是高疲劳性能的关键,确定了马氏体板条束宽度、析出相的分布等组织参量为影响高铁车轴钢屈服强度的关键控制单元,设计了高铁车轴钢的目标组织,通过高通量计算确定了时速400 km高铁车轴钢的最优合金成分。研发的时速400 km高铁车轴,经850~950℃淬火、620℃高温回火时具有较好的强韧性匹配,抗拉强度>880 MPa,-40℃冲击功达180 J。该工艺处理车轴的晶粒度和碳化物尺寸细小,晶粒细化至9.0级,高周及超高周疲劳性能均达标。车轴经整体热处理后小尺寸试样超高周疲劳试验稳定为3级,108循环周次下疲劳极限为517 MPa,疲劳极限高。通过车轴微缩样品预测了车轴整体疲劳性能,预测值与实际值一致性好,车轴整体在320 MPa试验力下通过10^(7)周次疲劳考核。