發(fā)布時(shí)間：2017-03-27 17:07

  本文關(guān)鍵詞：摩擦狀態(tài)對(duì)連接結(jié)構(gòu)微動(dòng)疲勞壽命的影響研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微動(dòng)疲勞是連接構(gòu)件的一種典型失效形式,提高其抗微動(dòng)疲勞特性意義重大。目前的研究集中于表面處理工藝在材料表面引入的殘余應(yīng)力對(duì)微動(dòng)疲勞壽命的影響,少有摩擦狀態(tài)變化對(duì)微動(dòng)疲勞壽命影響的研究,試驗(yàn)表明,微動(dòng)疲勞過程中微動(dòng)副摩擦狀態(tài)會(huì)隨著疲勞載荷循環(huán)數(shù)發(fā)生變化,因此,展開摩擦狀態(tài)變化對(duì)微動(dòng)疲勞壽命影響的研究有重要意義。本文主要的研究工作和研究結(jié)論如下:首先,提出了一種計(jì)及微動(dòng)疲勞過程中摩擦狀態(tài)變化的逐漸累積損傷疲勞壽命預(yù)測(cè)方法。該方法引入微動(dòng)副摩擦系數(shù)隨循環(huán)數(shù)的變化,將摩擦磨損引起接觸區(qū)域應(yīng)力應(yīng)變的改變作為主要考量對(duì)象;利用該方法對(duì)光滑試驗(yàn)件進(jìn)行微動(dòng)疲勞壽命預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)結(jié)果試驗(yàn)壽命誤差分散在2倍因子以內(nèi);與將摩擦系數(shù)視為定值0.5的LAM模型進(jìn)行比對(duì),本文提出的微動(dòng)疲勞壽命預(yù)測(cè)方法將預(yù)測(cè)精度提高了23%。其次,研制了一種借助應(yīng)變儀動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)微動(dòng)疲勞過程中微動(dòng)副摩擦狀態(tài)的試驗(yàn)裝置。對(duì)試驗(yàn)裝置進(jìn)行標(biāo)定并利用##45/45微動(dòng)副進(jìn)行論證性微動(dòng)疲勞試驗(yàn),結(jié)果表明,試驗(yàn)裝置工作段變形量與所受載荷呈良好的線性關(guān)系,試驗(yàn)結(jié)果為典型的微動(dòng)疲勞失效,方案可行。最后,針對(duì)TC11/TC11微動(dòng)副開展了軸向載荷400MPa,法向載荷分別為65.45MPa(A)和40.0MPa(B)的微動(dòng)疲勞摩擦狀態(tài)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)。結(jié)果表明,微動(dòng)副的摩擦系數(shù)隨疲勞載荷循環(huán)數(shù)的增加呈現(xiàn)先升高隨后穩(wěn)定的趨勢(shì),A工況下摩擦系數(shù)穩(wěn)定值為0.375,B工況下為0.62;摩擦系數(shù)變化階段占總壽命的1/4~1/3,B工況下的微動(dòng)疲勞壽命和A的相差無幾。
【關(guān)鍵詞】：摩擦狀態(tài) 微動(dòng)損傷 微動(dòng)疲勞 損傷力學(xué) 連接結(jié)構(gòu) 壽命預(yù)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH114
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注釋表11-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 選題背景、目的和意義12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-21
• 1.2.1 微動(dòng)疲勞摩擦狀態(tài)的測(cè)量和研究13-16
• 1.2.2 微動(dòng)疲勞壽命的提高方法16-18
• 1.2.3 微動(dòng)疲勞壽命的預(yù)測(cè)方法18-21
• 1.3 本文的主要研究工作21-22
• 第二章 微動(dòng)疲勞摩擦狀態(tài)測(cè)量夾具設(shè)計(jì)及驗(yàn)證22-40
• 2.1 引言22
• 2.2 摩擦系數(shù)測(cè)量常用設(shè)備22-27
• 2.2.1 普通接觸表面摩擦系數(shù)測(cè)量方法22-24
• 2.2.2 現(xiàn)有微動(dòng)磨損摩擦狀態(tài)測(cè)量手段24-26
• 2.2.3 微動(dòng)副摩擦狀態(tài)測(cè)量原理26-27
• 2.3 微動(dòng)疲勞摩擦狀態(tài)測(cè)量裝置設(shè)計(jì)27-31
• 2.3.1 SDS-50標(biāo)準(zhǔn)單軸疲勞試驗(yàn)機(jī)27
• 2.3.2 摩擦狀態(tài)測(cè)量夾具27-28
• 2.3.3 試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)28-30
• 2.3.4 上端固定組件30-31
• 2.3.5 摩擦系數(shù)測(cè)量組件31
• 2.4 微動(dòng)疲勞摩擦狀態(tài)測(cè)量試驗(yàn)方法31-35
• 2.4.1 微動(dòng)疲勞摩擦狀態(tài)測(cè)量夾具標(biāo)定32-33
• 2.4.2 微動(dòng)副摩擦狀態(tài)測(cè)量裝置試驗(yàn)操作方法33-35
• 2.5 微動(dòng)疲勞摩擦狀態(tài)測(cè)量夾具驗(yàn)證35-39
• 2.5.1 試驗(yàn)件尺寸設(shè)計(jì)36
• 2.5.2 試驗(yàn)參數(shù)36
• 2.5.3 試驗(yàn)結(jié)果與討論36-39
• 2.6 本章小結(jié)39-40
• 第三章 微動(dòng)疲勞摩擦狀態(tài)試驗(yàn)研究40-55
• 3.1 引言40
• 3.2 微動(dòng)疲勞試驗(yàn)方案40-42
• 3.2.1 微動(dòng)疲勞試驗(yàn)件及微動(dòng)墊40-41
• 3.2.2 試驗(yàn)材料41-42
• 3.2.3 工況的確定42
• 3.3 試驗(yàn)測(cè)量夾具安裝和對(duì)中定位方案42-45
• 3.4 TC11鈦合金微動(dòng)疲勞試驗(yàn)研究45-53
• 3.4.1 TC11微動(dòng)副摩擦狀態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)處理45-49
• 3.4.2 TC11微動(dòng)疲勞試驗(yàn)結(jié)果及分析49-52
• 3.4.3 微動(dòng)疲勞裂紋萌生位置52
• 3.4.4 微動(dòng)區(qū)域磨損狀況52-53
• 3.5 本章小結(jié)53-55
• 第四章 微動(dòng)疲勞壽命預(yù)測(cè)方法研究55-68
• 4.1 引言55
• 4.2 基于非線性疲勞損傷累積的微動(dòng)疲勞壽命預(yù)測(cè)模型55-57
• 4.3 受摩擦狀態(tài)影響的微動(dòng)疲勞壽命預(yù)測(cè)方法研究57-63
• 4.3.1 摩擦狀態(tài)的引入57-58
• 4.3.2 微動(dòng)疲勞壽命預(yù)測(cè)方法58-59
• 4.3.3 微動(dòng)疲勞壽命預(yù)測(cè)流程59-60
• 4.3.4 受摩擦狀態(tài)影響的微動(dòng)疲勞壽命預(yù)測(cè)結(jié)果60-63
• 4.4 摩擦狀態(tài)對(duì)連接結(jié)構(gòu)微動(dòng)疲勞壽命影響分析63-66
• 4.4.1 不同摩擦系數(shù)對(duì)接觸區(qū)域應(yīng)力應(yīng)變的影響63-64
• 4.4.2 摩擦系數(shù)對(duì)微動(dòng)疲勞壽命的影響64-66
• 4.5 本章小結(jié)66-68
• 第五章 總結(jié)與展望68-71
• 5.1 總結(jié)68-70
• 5.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)70
• 5.3 進(jìn)一步研究工作展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 致謝74-75
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：270717