采用RPL100電子式蠕變疲勞試驗(yàn)機(jī),對(duì)高鐵齒輪鋼18CrNiMo7-6開展了不同應(yīng)變幅值下的對(duì)稱應(yīng)變循環(huán)實(shí)驗(yàn),研究了齒輪鋼在對(duì)稱應(yīng)變循環(huán)下的循環(huán)軟硬化行為;對(duì)齒輪鋼18CrNiMo7-6在不同應(yīng)力工況下開展了非對(duì)稱應(yīng)力循環(huán)下單軸棘輪行為實(shí)驗(yàn),研究了齒輪鋼棘輪變形的演化規(guī)律.結(jié)果顯示,在實(shí)驗(yàn)研究循環(huán)周次內(nèi)齒輪鋼18CrNiMo7-6在對(duì)稱應(yīng)變控制循環(huán)下表現(xiàn)出循環(huán)軟化的特征,在非對(duì)稱應(yīng)力控制循環(huán)下呈現(xiàn)出衰減的棘輪應(yīng)變率和常棘輪應(yīng)變率兩階段.通過在Ohno-Abdel-Karim非線性隨動(dòng)硬化律中引入與累積塑性應(yīng)變相關(guān)的棘輪參數(shù)的演化方程,建立了修正的循環(huán)彈塑性本構(gòu)模型.模擬結(jié)果顯示,該模型能夠合理預(yù)測齒輪鋼18CrNiMo7-6的循環(huán)軟化特征和棘輪行為的演化規(guī)律. 

【文章來源】：湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,47(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

RPL100電子式蠕變疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)

圖3 RPL100電子式蠕變疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)齒輪鋼18CrNiMo7-6在應(yīng)變速率0.2%s-1下開展不同應(yīng)變幅值下的循環(huán)軟硬化行為實(shí)驗(yàn)，應(yīng)變幅值分別設(shè)置為±0.5%和±0.6%，得到的循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線以及響應(yīng)的應(yīng)力幅值與循環(huán)周次的關(guān)系如圖5所示.由圖5可知，齒輪鋼18CrNiMo7-6在應(yīng)變控制循環(huán)實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出循環(huán)軟化特性，即響應(yīng)的應(yīng)力幅值隨循環(huán)周次的增加逐漸減小.同時(shí)外加應(yīng)變幅值越大，齒輪鋼的循環(huán)軟化速率越快.此外該材料的循環(huán)軟化速率會(huì)隨著循環(huán)周次增加而逐漸降低，但在實(shí)驗(yàn)研究的循環(huán)周次內(nèi)并未出現(xiàn)軟化行為飽和現(xiàn)象.

對(duì)齒輪鋼18CrNiMo7-6在加載應(yīng)力速率為100MPa/s下開展了非對(duì)稱應(yīng)力循環(huán)下棘輪行為實(shí)驗(yàn)，主要研究了不同應(yīng)力工況對(duì)齒輪鋼的棘輪變形的影響.圖6(a）給出了在應(yīng)力工況（200±800)MPa下的應(yīng)力應(yīng)變滯回環(huán)的演化曲線，可以看出滯回環(huán)寬度較窄，在實(shí)驗(yàn)周次內(nèi)應(yīng)力應(yīng)變循環(huán)滯回環(huán)的寬度基本保持不變，會(huì)隨著循環(huán)周次向前演化，但滯回環(huán)向前演化的速率比較緩慢.圖6(b）給出了齒輪鋼18CrNiMo7-6在平均應(yīng)力為200 MPa，不同應(yīng)變幅值下的棘輪應(yīng)變演化曲線；圖6(c）給出了齒輪鋼18CrNiMo7-6在應(yīng)力幅值為750 MPa，不同平均應(yīng)力下的棘輪應(yīng)變演化曲線.從圖中可以看出，18CrNiMo7-6在實(shí)驗(yàn)研究周次內(nèi)，棘輪應(yīng)變演化曲線可以分為兩個(gè)階段，即棘輪應(yīng)變率的衰減階段和常棘輪應(yīng)變率階段，但是在實(shí)驗(yàn)周次內(nèi)未出現(xiàn)加速棘輪應(yīng)變率階段.還可以看出齒輪鋼18CrNiMo7-6的棘輪應(yīng)變會(huì)受到應(yīng)力加載水平的影響，即平均應(yīng)力和應(yīng)力幅值越大，棘輪應(yīng)變越大.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3290034