摘要:近年来,Inconel 625 的工业应用显著增长。这种材料是一种镍基合金,以其耐化学性和机械性能而闻名,尤其是在高温环境下。通过金属增材制造 (MAM) 生产的零件的疲劳性能在很大程度上取决于其制造参数。因此,表征由给定参数组生产的合金的性能非常重要。本研究提出了一种表征 MAM 零件机械性能的方法,包括通过激光定向能量沉积 (DED) 进行材料生产参数化。该方法包括在 DED 生产微型样品后对其进行测试,并由通过实验数据开发和验证的数值模型支持应力计算。本文讨论了通过 DED 生产的 Inconel 625 的广泛机械特性,重点是高周疲劳。使用微型样品获得的结果与标准尺寸样品非常一致,因此即使在某些塑性效应的情况下也验证了所应用的方法。至于高周疲劳性能,通过 DED 生产的样品表现出良好的疲劳性能,可与其他竞争金属增材制造 (MAMed) 和传统制造的材料相媲美。
疲劳是指材料在受到循环载荷时其性能发生改变;这会导致裂纹形成并导致断裂。另一方面,焊接是一种用于焊接相似和/或不同金属材料以制造机器部件和结构的工艺,这些部件和结构通常会受到疲劳的影响。本期《金属》特刊致力于发表有关材料和焊接接头疲劳的原创作品。欢迎对低周、高周和超高周疲劳方法进行评估,包括有焊接和无焊接的材料。欢迎基于实验和数值方法的论文。
摘要 在室温下评估了 AA1100 和 AA1050 轧制铝板沿不同方向的高周疲劳 (HCF) 和低周疲劳 (LCF) 疲劳寿命。由于沿两个典型方向的样品表现出明显的各向异性,因此比较了四种类型的样品,分别表示为纵向 (L) 和横向 (T)。为此专门设计了悬臂平面弯曲和多类型疲劳试验机。在完全反向载荷下进行了挠度控制疲劳试验。AA1050 (L) 在 LCF 区域获得了最长的疲劳寿命,而 AA1100 (L) 样品在 HCF 区域具有最长的疲劳寿命。2016 亚历山大大学工程学院。由 Elsevier B.V. 制作和托管。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议 ( http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ ) 开放获取的文章。
摘要 在室温下评估了沿不同方向轧制 AA1100 和 AA1050 铝板的高周疲劳 (HCF) 和低周疲劳 (LCF) 疲劳寿命。由于沿两个典型方向的样品表现出明显的各向异性,因此比较了四种类型的样品,分别表示为纵向 (L) 和横向 (T)。为此专门设计了悬臂平面弯曲和多类型疲劳试验机。在完全反向载荷下进行了挠度控制疲劳试验。AA1050 (L) 在 LCF 区域获得了最长的疲劳寿命,而 AA1100 (L) 样品在 HCF 区域具有最长的疲劳寿命。� 2016 亚历山大大学工程学院。由 Elsevier BV 制作和托管 这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可 ( http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ ) 开放存取文章。
本文介绍了一种计算受正弦随机载荷作用的部件高周疲劳寿命的方法。该计算方法基于频域中的频谱方法。当有限元分析计算时间过长时,这种方法比时域方法具有显著优势。统计雨流循环直方图直接来自正弦随机应力谱。将循环应用于适当的材料疲劳曲线以获得估计寿命。提供了一个案例研究来说明该方法,该方法使用了一个安装在直升机上的部件。与传统时域方法进行了比较,结果显示一致性极佳。本文最后展示了如何扩展此方法以涵盖正弦随机扫频激励的情况。
摘要 在室温下评估了 AA1100 和 AA1050 铝板沿不同方向的高周疲劳 (HCF) 和低周疲劳 (LCF) 疲劳寿命。由于沿两个典型方向的样品表现出明显的各向异性,因此比较了四种类型的样品,分别表示为纵向 (L) 和横向 (T)。为此专门设计了悬臂平面弯曲和多类型疲劳试验机。在完全反向载荷下进行了挠度控制疲劳试验。AA1050 (L) 在 LCF 区域获得了最长的疲劳寿命,而 AA1100 (L) 样品在 HCF 区域具有最长的疲劳寿命。2016 亚历山大大学工程学院。由 Elsevier BV 制作和托管 这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可 ( http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ ) 开放获取的文章。
在本研究中,我们从汽车和轮胎厂收集了大量断裂接头螺栓,并对每个螺栓进行分析,以确定失效原因和螺栓上裂纹的起始位置。然后根据失效原因和位置对螺栓进行分组,以调查失效概率和失效位置概率。结果表明,低周和高周疲劳占螺栓失效的 70%,80% 的螺栓失效发生在螺栓螺纹区域的深处。只有在确定因低周疲劳而失效的样本中才会发现更靠近头部和杆部交叉处的失效位置。尽管如此,只有 40% 的低周疲劳导致的螺栓失效发生在靠近头部的位置,60% 的失效发生在远离头部的螺纹区域。本研究结果有助于预测螺栓的故障位置,从而有助于指导接头螺栓的预防性维护程序。
在本技术演讲中,将介绍并简要强调/讨论金属基复合材料或金属基复合材料领域特有的一些显著属性和复杂性,这些复合材料是一种经济实惠且可能可行的金属替代品或替代品,可用于性能关键和非性能关键应用中。将介绍并简要讨论微观结构对铝合金基金属基复合材料的准静态、循环疲劳和最终断裂行为的影响的复杂性。所选铝合金金属基复合材料的试件在单轴拉伸和循环疲劳下均发生变形。循环疲劳试验是在应力控制(高周疲劳)和应变控制(低周疲劳)下进行的。考虑到载荷性质、内在微观结构效应、复合材料微观成分的变形特性和断裂的宏观方面相互竞争和相互作用的影响,将合理化内在微观结构效应和内在微观机制在控制工程复合材料的变形和断裂行为方面的共同影响。
恒定载荷幅值的试验用于表征材料试样和部件的疲劳强度行为。从这些试验结果得出的 S-N 曲线描述了载荷幅值与相应的失效循环次数之间的关系。由于实施和评估疲劳试验的概念不同,因此很难比较不同研究机构的结果。新版德国标准 DIN 50100:2016 的目的是定义一种确定金属合金 S-N 曲线的程序,该程序不允许任何解释的余地。假设试验结果在载荷和循环方向上都服从对数正态分布。进一步假设高周疲劳状态和长寿命疲劳状态下的 S-N 曲线可以用双线性函数近似。为了确定有限寿命直线,可以根据 Basquin 采用珍珠串法和载荷水平法确定位置参数和幂函数的斜率。长寿命疲劳强度采用阶梯法确定,平均而言,S-N 曲线的拐点与有限寿命直线形成。对于长寿命疲劳状态,根据所检查的材料组,假设水平过程或低倾斜度下降。此外,DIN 50100:2016 包含有关平均值估计准确性的信息
AFRL 空军研究实验室 AMM 制造模型 B 叶片 BTT 叶尖正时 CAD 计算机辅助设计 CARL 压缩机航空研究实验室 CFD 计算流体动力学 CMM 坐标测量机 CMS 部件模态综合 DOD 家用物体损坏 DOF 自由度 EO 发动机阶数 FEA 有限元分析 FEM 有限元模型 FMM 基本失谐模型 FOD 外来物体损坏 FRA 受迫响应分析 GMM 几何失谐模型 HCF 高周疲劳 HPC 高压压缩机 IBR 整体叶片转子 ICP 迭代最近点 LCF 低周疲劳 MMDA 改进模态域方法 MORPH 智能网格变形方法 PCA 主成分分析 PBS 参数化叶片研究 N 叶片数量 ND 节点直径 NSMS 非侵入应力测量系统 ROM 降阶模型 SDOF 单自由度 SWAT 正弦波分析技术 SNM 标称子集模式 TAF 调谐吸收器因子 TEFF 涡轮发动机疲劳设施 TWE 行波激励