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作者:孙振铎;吕松峰;庞彬;李伟;
单位:河北大学质量技术监督学院;河北省新能源汽车动力系统轻量化技术创新中心;北京理工大学机械与车辆学院;
摘要:为了预测表面裂纹萌生与扩展的疲劳寿命,分别对渗碳CrMn钢的光滑试样与渗氮CrNi钢的光滑、缺口试样开展超高周疲劳试验,观察试样的疲劳缺口,分析试样的S-N曲线及疲劳损伤机理。考虑应力比、疲劳缺口系数与残余应力3种因素,构建更准确的裂纹萌生寿命预测模型,并对表面失效的裂纹萌生寿命进行预测。用Israel提出的裂纹扩展寿命预测模型计算裂纹扩展寿命,再将预测的裂纹萌生与扩展寿命相结合得到总疲劳寿命。结果表明:裂纹萌生寿命预测模型的预测结果与试验结果基本一致,构建的新模型较可靠。计算的总疲劳寿命与试验疲劳寿命相比,绝大部分都小于3倍误差,寿命预测较精准。
关键词:渗碳CrMn钢;;渗氮CrNi钢;;寿命预测;;裂纹萌生;;裂纹扩展
基金资助:国家自然科学基金(51775043);; 河北省自然科学基金项目(E2018201265);; 河北省高等学校科学技术研究项目(QN2017307)