北京市自然科学基金(3092003)
- 作品数：12 被引量：33H指数：4
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- 相关机构：北京工业大学中航工业北京航空材料研究院更多>>
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- 相关领域：机械工程理学一般工业技术交通运输工程更多>>
- 单多轴变幅加载下TC21钛合金疲劳特性被引量：5
- 2013年
- 在应变载荷控制下对TC21钛合金薄壁管光滑试件进行单轴、拉-扭比例、非比例恒幅、变幅加载试验,研究其疲劳行为。研究表明,TC21钛合金在单轴和多轴比例恒幅载荷下均表现为循环软化,并且应变载荷水平越大软化越明显。非比例变幅加载时,前期的大应变载荷对材料的轴向拉压特性具有强化作用,使得后期小应变载荷下的循环特性出现硬化现象。
- 田玉杰尚德广陈宏刘建中
- 关键词：多轴疲劳比例加载非比例加载变幅加载
- 多轴变幅加载下GH4169合金疲劳寿命预测被引量：4
- 2012年
- 对于GH4169合金进行多轴变幅加载,非比例附加强化效应是影响疲劳损伤的重要因素.使用可反映非比例附加强化效应及体现材料弹塑性状态的疲劳损伤模型对损伤曲线法进行修正.修正的损伤曲线模型不仅可考虑多轴载荷路径与载荷幅值的变化对疲劳寿命的影响,又可考虑多轴非比例附加强化效应同时不含材料常数.通过GH4169合金多轴变幅载荷块数据对该模型进行验证,其结果令人满意。
- 徐姣尚德广孙国芹陈宏刘恩涛
- 关键词：变幅
- 多轴块载加载下疲劳损伤累积方法研究被引量：4
- 2012年
- 利用剪切型多轴疲劳损伤模型计算疲劳损伤,将其与Miner定理、损伤曲线法以及多轴非线性连续疲劳损伤累积模型结合,分别对钛合金BT9和GH4169合金的块载加载进行疲劳寿命预测,均得到较好的预测结果。通过对比发现,对于钛合金块载加载,Miner定理给出较好的疲劳损伤预测值,对于GH4169合金块载加载,损伤曲线法给出较好的疲劳损伤预测值。
- 徐姣尚德广陈宏
- 多轴随机应变加载下铝合金缺口件有限元分析及寿命预测被引量：4
- 2012年
- 在应变控制下对7075-T7451铝合金实心棒带U型环状缺口试件进行拉—扭比例、非比例恒幅和随机加载疲劳试验。查明名义剪切应力最大值与轴向应力最大值的下降规律,并用两者最先开始下降时的循环数比值来评估裂纹萌生寿命。利用弹塑性有限元法分析不同加载条件下试件缺口根部的循环应力、应变响应。基于有限元计算得到的应力、应变结果,采用拉伸型多轴疲劳损伤模型预测随机加载条件下缺口试件的疲劳裂纹萌生寿命,计算结果与试验得到的寿命比较吻合。
- 刘恩涛尚德广陈宏刘建中田玉杰孙国芹
- 基于临界面法的三参数多轴疲劳损伤模型被引量：1
- 2012年
- 基于临界平面方法,提出一种能适用于拉-扭加载的多轴疲劳损伤模型.新的模型采用应力与应变的三参数相结合形式,不仅考虑了当前循环内临界面上最大剪应变范围和正应变变程对多轴疲劳损伤的贡献,还顾及了非比例附加强化效应和平均应力对多轴疲劳寿命的影响.该模型预测精度较高且本身不含有材料常数,便于实际工程应用.最后,将提出的多轴疲劳寿命估算模型结合Inconel 718钢、高温GH4169合金和高温Haynes 188合金等3种材料的多轴疲劳试验进行寿命预测验证,预测结果与试验结果吻合较好.
- 包名尚德广陈宏
- 关键词：多轴疲劳
- 一种新的随机多轴疲劳寿命预测方法被引量：12
- 2012年
- 提出一种多轴随机载荷下的疲劳寿命预测方法。该法首先基于von Mises等效应变和等效应力概念、符号修正公式以及传统的单轴雨流计数法,提出一种多轴随机载荷下的循环计数方法。此法主要针对多轴随机载荷下vonMises等效应变和等效应力历程中的符号丢失问题,建议采用一种符号公式来加以修正,以便于结合单轴雨流计数法对修正后的von Mises等效应变历程进行较为精准地循环计数,从而不仅有利后续疲劳损伤的正确估算,还可使单轴循环计数法能有效地应用于多轴载荷—时间历程。然后分析von Mises等效应变循环内的应变状态,并定义该循环内的临界平面和构造损伤参量的基本参数。最后,将提出的计数方法结合几种常见的临界面多轴疲劳损伤模型以及线性损伤定律,对随机拉—扭加载下的En15R钢薄壁管疲劳试件进行寿命预测验证,预测结果与试验结果吻合较好。
- 包名尚德广陈宏
- 关键词：多轴疲劳随机载荷
- 脉冲激光冲击处理下电镀铜薄膜疲劳特性分析被引量：1
- 2012年
- 采用20 W光纤激光器对电镀铜薄膜双侧U形缺口试件进行激光冲击处理。试件采用准LIGA(lithographie,galvanformung,abformung)工艺电镀方法制备。在室温条件下,通过控制载荷对激光冲击处理前后的试件进行脉动拉伸疲劳试验,研究分析其机械疲劳特性变化的机理。通过对比冲击情况下同一周次的疲劳滞后环面积,发现激光束冲击到缺口边缘内侧的试件疲劳性能明显提高。研究表明,在各自一定的名义应力范围内,未经冲击处理强化试件的损伤要比激光冲击处理强化后试件的损伤大。激光冲击处理方式可使材料的疲劳性能增强,从而使疲劳寿命延长。
- 刘小冬尚德广柳会徐明辉徐姣刘天亮
- 关键词：激光冲击处理微机械电子系统
- 基于激光辐照的铜薄膜疲劳损伤修复最佳参数研究被引量：1
- 2012年
- 首先对无损伤铜薄膜试件进行疲劳试验,测得S—N曲线。然后预制疲劳损伤程度为40%的铜薄膜试件,利用准分子激光器对其进行损伤修复。通过对比激光辐照处理前后试件的剩余寿命,可以得到如下结论,对于损伤程度为40%的25μm铜薄膜试件,最佳修复能量度约为5×103J/m2,最佳脉冲个数约为30;能量密度对于修复效果的影响程度强于脉冲个数的影响程度;运用激光辐照进行损伤修复是切实可行的。
- 徐明辉尚德广柳会能昌刚
- 关键词：激光辐照铜薄膜
- 电镀铜薄膜疲劳性能与寿命预测被引量：4
- 2009年
- 利用MMT-11N微机械疲劳试验系统对11.5μm厚无基体支持的电镀铜薄膜试件的拉伸疲劳特性进行了试验研究。试件采用准LIGA工艺制作。试验在室温条件下进行,采用载荷控制、脉动循环加载,载荷频率为20Hz,得到了铜薄膜光滑试件和缺口试件的S-N曲线,根据传统宏观疲劳理论确定了铜薄膜循环应力—应变曲线和应变—寿命曲线。利用修正局部应力—应变法对缺口试件的疲劳寿命进行了预测,预测寿命与试验寿命误差在3.2倍因子之内,预测结果较好地符合试验结果。试验表明,取半寿命周期的迟滞回线作为稳定迟滞回线在微机械疲劳中仍是可信的,局部应力—应变法亦可应用于微机电系统疲劳寿命预测,宏观疲劳理论在一定程度上也适合于描述微机械疲劳。
- 刘豪尚德广马新平孙国芹李德胜
- 关键词：电镀铜薄膜
- 单晶硅微薄膜V形缺口疲劳特性研究
- 2010年
- 采用微疲劳试验机与光学显微镜搭建一套微观疲劳试验系统。在室温条件下,通过控制载荷对单侧V形缺口的单晶硅微薄膜进行脉动拉伸疲劳试验,研究其疲劳特性。首先将单晶硅微薄膜V形缺口试样疲劳试验数据与单晶硅微薄膜光滑试样疲劳试验数据进行对比,分析发现V形缺口的引入会使单晶硅试样的疲劳强度及其抵抗弯矩的能力显著降低。试验结果表明,缺口试样发生破坏的应力幅度界限分明,与光滑试样相比,其破坏特性更趋近于宏观脆性断裂。通过扫描电镜分别对单晶硅微薄膜光滑试样与V形缺口试样进行断口分析,发现单晶硅微薄膜在循环应力作用下出现脆性疲劳破坏行为,其断口形貌特征与晶体结构密切相关。
- 周健伟尚德广刘小冬柳会
- 关键词：微机电系统单晶硅断口分析
