国家自然科学基金(50705061)
- 作品数：6 被引量：57H指数：5
- 相关作者：张雪萍王和平高二威吴申峰张相琴更多>>
- 相关机构：上海交通大学普渡大学上海电机学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市教育委员会科技发展基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺机械工程理学更多>>
- 采用Mindlin理论预测分析滚动微动疲劳裂纹萌生被引量：1
- 2009年
- 针对滚动柱面过盈配合面的滚动微动失效形式,建立了预测微动裂纹萌生位置的控制模型,该模型应用控制参数W,综合考虑了接触面上的拉应力、剪切应力、摩擦系数、分布区域等主要裂纹萌生影响参数,对微动裂纹的萌生位置进行了预测。应用该预测模型对实际失效轴承裂纹萌生位置进行了预测,并与实际轴承失效的微观特征进行了对比,验证了预测模型的正确性。
- 魏慈张雪萍姚振强刘溪娟
- 轴承钢顺次磨削表面残余应力离散度试验研究被引量：10
- 2010年
- 以轴承钢顺次磨削表面的残余应力离散度为研究对象,基于X射线衍射法顺次测试了轴承套圈淬硬热处理、粗磨、精磨和超精磨削后,轴承滚道表面环向和轴向残余应力。测试结果表明,淬硬热处理工件的残余应力标准差约为超精工序的3倍;淬硬热处理轴承套圈经超精磨削工序,其表面的环向和轴向残余应力离散度降至20MPa。研究表明淬硬轴承钢热处理及同一道磨削工序工件表面残余应力存在较大离散性,'粗磨-精磨-超精'顺次磨削工艺叠加后,工件表面残余应力离散度呈现收敛性;淬硬热处理轴承套圈经过顺次磨削工序叠加加工后,表面残余压应力平均值获得大幅提高。这为进一步系统揭示磨削工艺对淬硬轴承钢套圈表面残余应力及其离散度影响规律提供了科学数据。
- 张雪萍王和平卢光辉高二威
- 关键词：淬硬轴承钢
- 轴承钢硬切削表面残余应力对滚动接触界面疲劳寿命的影响被引量：16
- 2011年
- 为了预测轴承钢硬切削表面残余应力对滚动接触寿命的影响规律,基于高级非线性有限元分析软件MARC,建立了具有平面应变特征的二维滚动接触寿命预测模型,并在二维有限元模型的表面和次表面对应施加了轴承钢硬切削实验所测残余应力,模拟计算典型服役条件下的滚动接触应力;采用基于S-N寿命理论的Miner法则,计算轴承钢滚动界面的疲劳接触寿命,分析了在不同摩擦系数、滚动接触频率和外加载荷工况下,硬切削残余压应力对疲劳寿命的影响.结果表明,硬切削残余压应力可使轴承钢的滚动接触疲劳寿命提高10%~30%.其中,载荷对滚动接触疲劳寿命影响最大,摩擦系数的影响最小.
- 李振张相琴张雪萍LIU C Richard
- 关键词：轴承钢硬切削残余应力
- 淬硬轴承钢锯齿形切屑形成机理被引量：8
- 2011年
- 针对淬硬轴承钢在硬切削过程中产生的锯齿状切屑,建立了基于Abaqus/Explicit的正交切削热-力耦合有限元模型,仿真分析了AISI52100轴承钢在低、高速切削条件下锯齿状切屑的形成过程,其随时间变化的应力场、温度场和网格变形及其绝热剪切机理.结果表明:切削淬硬轴承钢时,首先在刀尖前方形成窄短的水平绝热剪切带;随着前刀面对工件材料的挤压作用增强,水平绝热剪切带由远离刀具的端部沿剪切平面扩展到自由表面;随着绝热剪切带的继续滑移,逐步形成了锯齿切屑而促使裂纹产生;切削速度效应加速了剪切带与自由表面交界处微裂纹的产生,并使微裂纹向刀尖扩展;第2变形区的摩擦对锯齿切屑起到了增强作用.
- 吴申峰张雪萍
- 关键词：淬硬轴承钢锯齿形切屑正交切削
- 单粒磨削过程仿真与工件表面残余应力的离散度分析被引量：12
- 2009年
- 基于有限元软件Deform-2D,建立了具有负前角特征的单颗磨粒磨削热力耦合有限元模型.仿真模拟了磨粒磨削工件时的温度场和应力场分布,分析了工件某点应力在磨削过程中的变化情况及该点最终形成的残余应力.结果表明:随着磨粒负前角的绝对值增加,工件表面残余应力值增大,当磨粒负前角由-15°到-35°时,工件表面残余应力差值达到284 MPa;当磨粒采用负前角为-15°、-25°和-35°时,工件表面产生的残余应力标准差达到145.76 MPa.该研究证明了磨粒几何角度的随机性或离散性是影响磨削工件表面残余应力离散度的重要原因.
- 张雪萍王和平高二威
- 关键词：负前角残余应力离散度
- 高速干切削过程的三维有限元仿真与试验被引量：11
- 2011年
- 针对淬硬轴承钢的干态车削过程,在Abaqus中建立考虑PCBN刀尖半径的热力耦合三维有限元切削模型。首次仿真预测出周期性绝热剪切引起的三维锯齿形切屑,并且切屑在刀屑接触面上的特征线和材料挤压流动方向,以及切屑自由表面沿进给量方向和沿切削深度方向的切屑形态与实际加工形成的切屑形态都能够很好的吻合。通过对切削力、切削温度,切削力和切屑形态预测分析,并与实验数据的比较,揭示了刀尖半径和主偏角对切削过程的影响。研究发现:刀尖半径增大到0.8mm时,工件材料挤压变形更显著,平均切向力增大了17N,与实验结果比较相符。斜角切削过程中材料受到的挤压变形力更大,温升更加明显,最高温度达到1289℃,与试验测量的切削区平均温度1100℃接近;预测的平均切向力为150N,与实验值相差只有7%。
- 王和平吴申峰张雪萍
- 关键词：淬硬轴承钢刀尖半径主偏角绝热剪切
