316L不銹鋼彎曲微動疲勞特性的數(shù)值模擬研究
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《西南交通大學》 2012年
316L不銹鋼彎曲微動疲勞特性的數(shù)值模擬研究
蔣春松
【摘要】:微動疲勞普遍存在機械行業(yè)、核反應(yīng)堆、航空航天、鐵路、汽車、電力工業(yè)和電信裝備等領(lǐng)域的緊配合部件中。隨著高科技的不斷發(fā)展,對高精度、長壽命、高可靠性以及各種工況條件的苛刻要求,微動疲勞的危害日益凸顯,現(xiàn)已成為了一些關(guān)鍵零部件失效的主要原因之一。因此,微動疲勞的研究受到了越來越多國內(nèi)外學者的關(guān)注。目前絕大多數(shù)的研究工作主要是針對拉壓微動疲勞開展,而對彎曲微動疲勞的研究較少,且研究尚不夠系統(tǒng)。 本文是在316L不銹鋼彎曲微動疲勞的試驗研究基礎(chǔ)上,開展的其ABAQUS有限元數(shù)值模擬。通過有限元計算對試驗中的現(xiàn)象進行了闡釋,如疲勞裂紋萌生位置、疲勞壽命預(yù)測以及試驗中的翹曲現(xiàn)象。主要的研究內(nèi)容有: (1)采用平面應(yīng)變模型分析了彎曲微動疲勞過程中的接觸狀態(tài),討論循環(huán)載荷、摩擦系數(shù)和法向載荷對接觸表面的應(yīng)力應(yīng)變的影響; (2)建立了三維實體模型分析了接觸面上的壓應(yīng)力及摩擦切應(yīng)力分布,驗證了試驗中觀察到的翹曲效應(yīng); (3)建立了考慮彎曲效應(yīng)的三維實體模型計算結(jié)果轉(zhuǎn)換的平面應(yīng)變模型; (4)采用臨界平面法的多軸失效準則SWT模型來預(yù)測接觸區(qū)域的裂紋萌生位置及其疲勞壽命,其預(yù)測的疲勞壽命與實驗結(jié)果非常吻合。
【關(guān)鍵詞】:
【學位授予單位】:西南交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:TG142.71
【目錄】:
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本文編號:248692
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