【摘要】：大型離心壓縮機(jī)作為應(yīng)用于眾多國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的重大高端動(dòng)力裝備,對(duì)其設(shè)計(jì)及制造的要求也隨著工程技術(shù)的不斷發(fā)展而不斷提高。其中葉輪作為大型離心壓縮機(jī)的核心零部件,實(shí)際工作中常常由于受到各種循環(huán)載荷作用而發(fā)生疲勞失效從而限制了壓縮機(jī)的發(fā)展,因此對(duì)其服役壽命的要求也達(dá)到了10~9周次。因此開(kāi)展葉輪制造材料高強(qiáng)鋼FV520B-I的超高周疲勞性能研究具有重大意義。由于傳統(tǒng)疲勞實(shí)驗(yàn)條件的限制,開(kāi)展高強(qiáng)鋼FV520B-I的超高周疲勞研究多使用超聲疲勞實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),但是眾多針對(duì)其他金屬材料的研究成果發(fā)現(xiàn),超聲加載頻率會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響,尤其是材料的疲勞性能。但現(xiàn)階段關(guān)于疲勞實(shí)驗(yàn)加載頻率對(duì)高強(qiáng)度鋼FV520B-I疲勞性能影響的深入研究尚未開(kāi)展。因此明確超聲加載頻率對(duì)高強(qiáng)度鋼FV520B-I疲勞性能的影響對(duì)于實(shí)際工況中高強(qiáng)度鋼FV520B-I的疲勞性能研究具有重要的實(shí)際意義。本文首先針對(duì)高強(qiáng)鋼FV520B-I分別進(jìn)行了140Hz和20KHz兩種加載頻率下的疲勞實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)以及三參數(shù)冪函數(shù)擬合得到高強(qiáng)鋼FV520B-I在140Hz和20KHz兩種加載頻率下的S-N曲線,對(duì)比分析表明高強(qiáng)鋼FV520B-I在超聲加載頻率下的疲勞壽命和條件疲勞強(qiáng)度均大于傳統(tǒng)加載頻率下的疲勞壽命和條件疲勞強(qiáng)度。然后基于超聲加載頻率對(duì)金屬材料疲勞性能的影響,結(jié)合傳統(tǒng)疲勞設(shè)計(jì)方法提出了一種針對(duì)具有頻率效應(yīng)的合金材料的超聲加載頻率下合金材料疲勞數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換應(yīng)用方法,應(yīng)用該方法可以將超聲加載頻率下的疲勞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適用于疲勞設(shè)計(jì)及分析的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從而消除超聲加載頻率的影響。最后基于所提出的疲勞數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換應(yīng)用方法,同時(shí)結(jié)合高強(qiáng)鋼FV520B-I的傳統(tǒng)(140Hz)疲勞實(shí)驗(yàn)和超聲(20kHz)疲勞實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別建立了針對(duì)高強(qiáng)鋼FV520B-I的條件疲勞強(qiáng)度轉(zhuǎn)換模型和疲勞壽命轉(zhuǎn)換模型,并驗(yàn)證了模型的適用性。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TG142.15

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2598558