【摘要】：采用有限元方法對(duì)奧氏體鋼四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)的加載過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了疲勞試樣的應(yīng)力分布與疲勞壽命,確定了受力分布相對(duì)均勻的試樣的合理尺寸范圍,并對(duì)一種Cr-Mn奧氏體鋼進(jìn)行了四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)研究,對(duì)比分析了有限元模擬與試驗(yàn)結(jié)果間的差別與原因。結(jié)果表明,試樣尺寸不同,兩加載輥之間的應(yīng)力分布規(guī)律不同;當(dāng)t/h(材料厚度/加載輥距)1.4時(shí),最大應(yīng)力出現(xiàn)在靠近加載輥的內(nèi)側(cè),距加載輥0.4~0.5 mm;當(dāng)t/h=1.2~1.4時(shí),兩加載輥之間的應(yīng)力分布比較均勻,最大模擬應(yīng)力與加載應(yīng)力(理論值)的誤差小于5%;當(dāng)t/h1.2時(shí),最大應(yīng)力出現(xiàn)在兩加載輥中間,其中t/h=0.7~0.8時(shí),模擬值最大應(yīng)力與加載應(yīng)力比較接近,但應(yīng)力分布均勻性較低;采用t/h≈1.3的試樣進(jìn)行疲勞試驗(yàn)研究,試驗(yàn)后的疲勞裂紋均產(chǎn)生在兩加載輥中間,在加載輥外側(cè)未發(fā)現(xiàn)疲勞裂紋,這與模擬結(jié)果相一致;模擬疲勞極限為498 MPa,循環(huán)4.0×10~6周次,試驗(yàn)測(cè)定疲勞極限為505MPa,循環(huán)3.6×106周次,模擬值略小于試驗(yàn)值,可見(jiàn)有限元方法可以較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)材料的疲勞壽命。
[Abstract]:The loading process of the four-point bending fatigue test of the austenitic steel is simulated by the finite element method, the stress distribution and the fatigue life of the fatigue sample are analyzed, the reasonable size range of the sample with relatively uniform stress distribution is determined, In this paper, a four-point bending fatigue test of Cr-Mn austenitic steel is carried out, and the difference and reason between the finite element simulation and the test results are compared. The results show that the distribution of the stress between the two loading rolls is different when the size of the sample is different; when t/ h (the thickness of the material/ loading roller) is 1.4, the maximum stress occurs at the inner side of the loading roller and 0.4-0.5 mm from the loading roller; when t/ h = 1.2-1.4, the stress distribution between the two loading rollers is uniform. The error of the maximum simulated stress and the loading stress (theoretical value) is less than 5%; when t/ h1.2, the maximum stress occurs in the middle of the two loading rolls, where t/ h = 0.7-0.8, the maximum stress of the simulated value is close to the loading stress, but the stress distribution is less uniform; The fatigue test was carried out by the test of t/ h-1.3. The fatigue crack after the test was found in the middle of the two loading rolls, and no fatigue crack was found on the outside of the loading roll, which was consistent with the simulation results; the simulated fatigue limit was 498 MPa, the cycle was 4.0-6 weeks, and the fatigue limit of the test was 505 MPa. The simulation value is slightly less than the test value, and the fatigue life of the material can be predicted more accurately by the finite element method.
【作者單位】： 燕山大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【基金】：河北省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(鋼鐵聯(lián)合基金E2016203163)
【分類號(hào)】：TG142.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 尹朝曦;;如何選用奧氏體鋼爐管[J];石油化工設(shè)備技術(shù);1991年02期

2 長(zhǎng)征;適合作人體植入物用的無(wú)鎳奧氏體鋼[J];金屬功能材料;2001年06期

3 長(zhǎng)征;適合作人體植入物用的無(wú)鎳奧氏體鋼[J];金屬功能材料;2002年01期

4 戴起勛,程曉農(nóng),趙玉濤,袁志鐘;工程應(yīng)用層次的奧氏體鋼計(jì)算設(shè)計(jì)系統(tǒng)[J];江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年01期

5 王建泳;;奧氏體鋼應(yīng)變誘發(fā)馬氏體的試驗(yàn)研究[J];鍋爐技術(shù);2013年03期

6 薛侃時(shí);;高強(qiáng)度超低溫奧氏體鋼的發(fā)展[J];上海金屬(鋼鐵分冊(cè));1988年04期

7 G.G.Bondarenko;I.N.Borodulin;曹冬根;;改善奧氏體鋼耐熱性的化學(xué)處理方法[J];國(guó)外金屬熱處理;1988年02期

8 戴起勛,火樹(shù)鵬,陳原野;奧氏體鋼的形變誘發(fā)組織特征[J];江蘇工學(xué)院學(xué)報(bào);1993年04期

9 李曉剛;陳華;姚治銘;李勁;柯偉;;304奧氏體鋼的高溫高壓氫腐蝕[J];金屬學(xué)報(bào);1993年04期

10 В.Г.ΓОРБАЧ;謝揆燮;;制造儀表裝備和零件用馬氏體-奧氏體鋼[J];鑄鍛熱;1993年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前5條

1 馬玉喜;榮凡;周榮;朗宇平;蔣業(yè)華;;高氮奧氏體鋼的韌脆轉(zhuǎn)變研究[A];2007中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集[C];2007年

2 范榮團(tuán);黃勝;郭桂英;;高錳奧氏體鋼中錳在晶界和晶內(nèi)的非平衡偏析[A];海峽兩岸電子顯微學(xué)研討會(huì)論文專集[C];1992年

3 劉國(guó)剛;;奧氏體爐管的壽命評(píng)價(jià)新技術(shù)及其應(yīng)用[A];全國(guó)火電大機(jī)組（300MW級(jí)）競(jìng)賽第34屆年會(huì)論文集[C];2005年

4 任大鵬;王小英;陳世勛;姜桂芬;;21-6-9奧氏體鋼與氘、氚氣體長(zhǎng)期作用后顯微組織[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（2000）[C];2000年

5 馬玉喜;;高氮奧氏體鋼的韌脆轉(zhuǎn)變與層錯(cuò)能之間的關(guān)系研究[A];2009年全國(guó)熱軋板帶生產(chǎn)技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 Motomichi KOYAMA Takahiro SAWAGUCHI 張濤 譯;日本研究奧氏體鋼的TWIP效應(yīng)[N];中國(guó)冶金報(bào);2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 張榮華;護(hù)環(huán)用改進(jìn)型超高氮奧氏體鋼的鑄態(tài)組織及熱變形行為[D];燕山大學(xué);2015年

2 王曼;新型奧氏體鋼顯微組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及力學(xué)性能的研究[D];北京科技大學(xué);2017年

3 付瑞東;高錳奧氏體鋼低溫沿晶脆性的產(chǎn)生原因及抑制方法的研究[D];燕山大學(xué);2003年

4 姜雯;超級(jí)馬氏體不銹鋼組織性能及逆變奧氏體機(jī)制的研究[D];昆明理工大學(xué);2014年

5 婁建新;珠光體鋼與奧氏體鋼異質(zhì)接頭碳遷移機(jī)制及影響因素研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2014年

6 蔣志俊;過(guò)冷高氮奧氏體中溫回火分解機(jī)制的研究[D];上海交通大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王崗;高比強(qiáng)鐵錳基奧氏體鋼設(shè)計(jì)基礎(chǔ)研究[D];大連交通大學(xué);2015年

2 方曉陽(yáng);加工工藝對(duì)奧氏體先進(jìn)高強(qiáng)鋼組織與力學(xué)性能的影響[D];浙江大學(xué);2016年

3 徐天帥;軋制及熱處理工藝對(duì)Fe-7Mn鋼的顯微結(jié)構(gòu)與拉伸性能的影響[D];東北大學(xué);2014年

4 任善平;三種奧氏體鋼在模擬氣氛/煤灰環(huán)境中的腐蝕行為研究[D];南昌航空大學(xué);2016年

5 胡昌文;珠光體鋼和奧氏體鋼焊接工藝優(yōu)化及其接頭性能研究[D];河南科技大學(xué);2016年

6 康杰;碳氮增強(qiáng)合金化奧氏體鋼及其力學(xué)行為的研究[D];燕山大學(xué);2012年

7 李曉英;奧氏體變形對(duì)低碳高硅鋼等溫貝氏體組織的影響[D];燕山大學(xué);2013年

8 賀延明;奧氏體鋼冷軋及退火后的組織與性能研究[D];燕山大學(xué);2014年

9 常帥;高錳奧氏體鋼中碳化釩沉淀機(jī)制與強(qiáng)化機(jī)理的研究[D];大連交通大學(xué);2013年

10 李亞菲;一種含釩鈮高氮鉻錳奧氏體鋼的相圖及鑄態(tài)組織特性研究[D];燕山大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：2511549