文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
超声加载频率对GCr15钢超高周疲劳性能的影响
姓名:植柏宇
申请学位级别:硕士
专业:精密仪器及机械
指导教师:鲁连涛
20100501
摘要西南交通大学硕士研究生学位论文第超声波振动加载实验是实现超高周疲劳实验研究的一种加速实验方法。然而对于钢铁材料,超声振动一方面可能带来“频率效应”,即,由于材料的位错运动速度远远小于超声波加载速度,材料的塑性变形响应滞后于加载速度,实际承受应力小于加载应力,导致实验获得的材料疲劳强度上升和寿命的延长;另一方面,超声振动使材料的内摩擦加剧,可能引起“温度效应”,即,疲劳实验过程中试样升温,造成试样的热损伤,导致疲劳寿命下降。高速铁路机车车辆的转向架构架及其零部件,航空航天机械、汽车、发动机、发电机及海洋结构、桥梁等在服役期内要承受我陨系慕槐湓睾桑1Vふ庑┥璞负结构的长期安全使用,必须研究结构材料的超高周疲劳性能。因此,研究超声加载频率对结构材料超高周疲劳性能的影响,从而确定加速疲劳实验的妥当性十分必要。本论文对比研究了轴向疲劳加载和鯥嵯蚱@图釉氐募釉仄德识岢懈殖咧芷@托阅艿挠跋臁6杂诔@褪笛椋直鸩捎昧搜顾蹩掌退冷却试样,并采用连续和间歇加载方式,以比较超声振动引起的试样升温对疲劳性能的影响。断口观察表明,轴向加载试样,在全应力幅范围既发生表面破坏又发生由夹杂物引起的内部破坏;压缩空气冷却的连续加载超声试样,在全应力幅范围以夹杂物引起的内部破坏为主,当萌生裂纹的夹杂物距试样表面较深时,夹杂物周围伴有高温烧痕;水冷却的连续加载超声试样,在高应力幅区,发生不受水腐蚀影响的内部破坏;压缩空气冷却的间歇加载超声试样,在全应力幅范围均为夹杂物引起的内部破坏。实验结果及分析表明,超声加载频率提高了试样的寿命,超声振动引起的高温降低了试样的寿命。关键词岢懈郑怀咧芷@停怀德剩籗数据;应力强度因子
,琽,.琾””,瑀瑄,猻瓺.—.””,,,瑀甇瑂琤.·琣甎
锄硫皅籾毹;狽騟衪西南交通大学硕士研究生学位论文第州籹哆琲玎甎琣篏籫猚
日期训啤吲弓闰苄似楹划瑚槐C芡褂帽臼谌ㄊ椤西南交通大学学位论文版权使用授权书影枷沙区向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于C芸冢年解密后适用本授权书;朐谝陨戏娇蚰诖颉按纭指导老师签名:名者作沦位学歇,“
。通过实验获得洲数据,并观察断口,、应力强度因子等的共性及差异,分析加载频率对西南交通大学硕士学位论文主要工作毕声明分别使用和@褪匝榛蠫钢的常规和超声频率轴向加载疲本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下:裂纹的特征尺寸参数,结合课题组早期所做的殖@褪笛榈氖荩冉喜钢超高周疲劳性能影响。本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名:
第滦髀早期疲劳研究的历史劳破坏。在对机车车轴疲劳破坏的研究中,苏格兰工程师鶭一个新术语:疲劳伽黀疲劳一词通常是指人的身心疲惫,但现在也成为了工程词汇表中的专业术语,用了一个机器用来研究德国克劳萨矿区输送链的可靠性】。’晦⒐峄惚ㄆ溲芯恳弧巴ü苯邮笛椋西南交通大学硕士研究生学位论文第来表达材料在循环载荷作用下的损伤和破坏。日内瓦的国际标准化组织在年发表的报告“金属疲劳实验的一般原理”中,把疲劳定义成一个专业术语,并下了一个描述性的定义:“金属材料在应力或应变的反复作用下,导致开裂或破坏的性能变化”。这一描述也同样普遍适用于非金属材料。关于材料疲劳的研究可以追溯到世纪上半叶。年,德国工程师发表了历史上第一篇关于疲劳的论文。他设计年,“闭庖皇跤镉美疵枋霾料在交变载荷下承载能力逐渐下降,以致最终断裂的破坏过程。年,法国凡尔赛机车脱轨发生重大伤亡事故,调查发现起因是机车车轴的疲认识到研究应力集中的重要性【。年,ǜ媪四谌蓟档某抵崞@停衔A盐破鹪从诩邸年,英国机械工程师学会提出了所谓的疲劳“晶化理论”,认为最终导致疲劳破坏的原因是作为材料基础的微观结构发生晶化的结果。年,英国铁路监管局ǜ媪耸状纬鱿致止渴У钠渲幸例,研究认为裂纹可能起源于铁路客车的车轮踏面里的铆钉孔,这很可能是一种疲