北京市自然科学基金(3093027)
- 作品数：19 被引量：199H指数：9
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- 铝合金手工GTAW焊接缺陷及其对疲劳性能的影响被引量：3
- 2012年
- 采用手工交流钨极氩弧焊、ER5356焊丝和2A12铝合金板材制备了焊接接头疲劳试样,进行了弯曲疲劳试验,并通过扫描电镜、金相显微镜等显微分析方法对焊接接头试样的疲劳断裂特征和焊接缺陷进行了综合分析。结果表明,因焊接规范不当、操作技术不熟、温度掌握不准等原因,铝合金手工钨极氩弧焊容易产生微裂纹、气孔、夹渣和未熔合等焊接缺陷,这些焊接缺陷的存在增加了焊接接头疲劳裂纹萌生和扩展速度,从而降低了焊接接头的抗疲劳断裂性能。最后分析了控制焊接缺陷产生的方法。
- 李占明朱有利杜晓坤黄元林
- 关键词：铝合金钨极氩弧焊
- 疲劳载荷对17CrNiMo6喷丸强化层残余应力与组织的影响被引量：7
- 2016年
- 高强度渗碳钢17CrNiMo6常用喷丸强化工艺来改善抗疲劳性能,但疲劳载荷会使喷丸强化层的残余应力与组织发生改变,削弱了强化效果。采用X射线衍射方法研究了其残余应力、半高宽和残余奥氏体随疲劳载荷周次的变化规律,同时研究了喷丸前后表面形貌、硬度和组织的变化。结果表明,喷丸与二次喷丸强化层残余应力场在疲劳载荷前100周次内发生了应力松弛,松弛幅度分别为50%与33%,之后基本保持稳定。半高宽随载荷周次的增加分别下降了5%与7%,而残余奥氏体含量变化不大。此外,喷丸处理增加了材料表层残余压应力,细化了晶粒尺寸,使疲劳寿命提高了11%;二次喷丸可进一步增加材料表层残余压应力,细化晶粒尺寸并改善表面形貌使材料疲劳寿命提高了23%。因此在评估喷丸工艺强化效果,预测喷丸处理后零部件的疲劳寿命时,宜采用松弛后的残余应力作为衡量参数。
- 孙寒骁朱有利侯帅王燕礼王伟
- 关键词：喷丸残余应力应力松弛疲劳载荷
- 孔边倒角对直接芯棒孔冷挤压残余应力场的影响被引量：8
- 2015年
- 采用大变形弹塑性接触分析有限元方法,对倒角孔的直接芯棒冷挤压强化工艺进行仿真分析,研究不同大小倒角的孔结构经强化后的周向残余应力分布。结果表明:网格尺度会影响计算结果精度,网格尺度不合理不能得到正确的数值计算结果;在孔的挤入端加工的倒角,外圆直径应小于芯棒工作段直径,在孔的挤出端加工的倒角,外圆直径应大于芯棒工作段直径,这样对采用直接芯棒孔冷挤压强化工艺提高孔结构的抗疲劳性能更有益。
- 侯帅朱有利王燕礼边飞龙叶雄林
- 关键词：冷挤压残余应力抗疲劳
- 渐开线直齿圆柱齿轮接触疲劳失效成因再分析被引量：9
- 2014年
- 联合采用表面失效分析和有限元应力分析的方法,研究了渐开线直齿圆柱齿轮接触疲劳失效的成因.结果表明:由啮入线至第一次双对轮齿啮合结束部分齿面上密集的表面点蚀与该段啮合齿面相对滑移大,所消耗的摩擦功最大,摩擦应力大于第二次双齿啮合部分,而且最大剪应力更靠近齿面等因素有关.靠近节线的齿根齿面上的片状大块剥落属次表面点蚀,是由于该部位的次表面剪应力最大,位置最深,并且承受了前一对轮齿脱离啮合带来的冲击作用.紧邻啮入线附近齿面的较浅的剥落点蚀是由于承受啮入冲击,最大剪应力较大且出现位置较浅,齿面相对滑移最大所造成的,并与该处的表面点蚀坑有关.
- 朱有利王燕礼边飞龙候帅杨红军
- 关键词：齿轮有限元分析
- Ti6Al4V合金超声深滚层的组织结构特征被引量：8
- 2010年
- 采用超声深滚技术对Ti6Al4V合金进行表面机械强化处理,使用扫描电镜、硬度分析、X射线衍射和透射电镜等分析手段研究超声深滚处理Ti6Al4V合金表面层的组织结构特征。结果表明:超声深滚处理后,材料表层组织严重细化,形成了纳米结构层,表面晶粒尺寸小于20nm。晶粒细化层的深度约为0.15mm,在0.15mm深度处,虽然晶界结构保持完整但晶粒内部位错密度增加。分析了组织结构细化对于改善疲劳性能的意义。
- 李礼朱有利
- 关键词：TI6AL4V合金TREATED位错密度透射电镜射线衍射晶粒尺寸
- 应力集中和表面完整性对平尾大轴抗疲劳性能的影响被引量：15
- 2012年
- 某型飞机平尾轴在进行台架试验时发生断裂,失效分析表明,该轴的断裂性质为疲劳断裂,裂纹起源于大轴筒体内腔变截面过渡圆弧根部的加工刀痕谷底。通过对大轴进行扫描电镜观察分析,发现使用过的旧大轴内表面存在10～16μm厚的'疏松'层,疏松层内有较多的疲劳微裂纹和孔洞,该'疏松'层是大轴服役中氧化腐蚀和疲劳损伤所形成的。'疏松'层的存在破坏了大轴的表面完整性,降低了大轴材料的抗疲劳性能。有限元建模分析表明,变截面台阶造成的结构应力集中和粗糙加工刀痕形成的附加应力集中是造成大轴疲劳断裂的力学因素,两种应力集中因素的联合作用降低了大轴的疲劳寿命,导致大轴在变截面过渡圆弧根部的加工刀痕谷底萌生疲劳裂纹。综合分析表明,大轴内表面'疏松'层的存在以及变截面台阶造成的结构应力集中和粗糙加工刀痕形成的附加应力集中是大轴发生疲劳断裂的主要原因。
- 朱有利刘开亮黄元林李占明王智
- 关键词：应力集中平尾
- 超声冲击处理对2A12铝合金焊接接头疲劳性能的影响被引量：36
- 2011年
- 采用超声冲击处理方法对2A12铝合金焊接接头进行全覆盖强化处理。通过弯曲疲劳对比试验,建立了未处理与超声冲击强化处理铝合金焊接接头试样的S-N曲线,分析了超声冲击处理对铝合金焊接接头疲劳性能的影响;通过接头组织、残余应力和断口形貌分析了超声冲击处理提高铝合金焊接接头抗疲劳断裂性能的微观机理。结果表明,超声冲击处理使2A12铝合金焊接接头疲劳强度由40.5MPa提高到56.1MPa,提高了38.5%,同时,接头表层晶粒大幅细化、缺陷减少、组织更加致密,而且引入了最大约为-285MPa的残余压应力。
- 李占明朱有利辛毅
- 关键词：超声冲击处理铝合金焊接接头
- 基于CFD方法的气动喷丸两相流场特性研究被引量：18
- 2015年
- 为研究喷管内部结构及其产生的流场特性对气动喷丸效果的影响,基于计算流体动力学方法,建立了欧拉-拉格朗日两相流数值模型,研究了气动喷丸自由射流流场的动力特征,以及入口压力、喷管形状等因素对气固两相流场的影响。结果表明:受激波和膨胀波的影响,气体静压和速度在自由射流阶段发生震荡衰减;颗粒流在大气环境中呈散射状态;同一粒径颗粒速度离散分布;直径较大颗粒容易与喷管内壁面发生碰撞而导致速度突变;随入口压力的增大,气速变化不明显,颗粒速度大幅提高;与收缩型喷管相比,Lavel喷管内部气体膨胀更为充分,颗粒速度离散区间较小/,高速颗粒所占比例较高,喷丸强化效果更好。研究结果为气动喷丸Lavel喷管的结构设计和喷丸工艺参数的选择提供了新的方法。
- 边飞龙朱有利杜晓坤陈中
- 关键词：计算流体动力学拉瓦尔喷管流场特性
- 超声冲击处理改善22SiMn2TiB钢焊接接头的疲劳性能被引量：11
- 2009年
- 研究超声冲击处理(Ultrasonic impact treatment,UIT)对22SiMn2TiB钢焊接头疲劳性能的作用。疲劳试验用焊态和UIT样品,X射线衍射应力测定仪测试焊态和UIT样品残余应力分布,扫描电镜(Scanning eletron microscopy,SEM)对疲劳样品断口形貌进行分析,确定了裂纹形核机制。结果表明超声冲击处理可以提高22SiMn2TiB钢焊接头疲劳寿命。对于焊接接头,UIT改变了裂纹形核机制,从焊趾处的表面形核演变为次表面形核。UIT处理消除了焊趾处微缺陷,并引入残余压应力,限制焊趾表面起裂,导致焊接接头更长的疲劳寿命。
- 叶雄林朱有利马丽丽李占明
- 关键词：超声冲击处理焊趾残余应力
- 超声深滚对电弧喷涂7Cr13涂层性能的影响被引量：2
- 2010年
- 采用超声深滚(UDR)技术对45钢基体电弧喷涂7Cr13涂层进行表面处理,并对涂层处理前后的性能变化进行了试验测试和分析。结果表明,电弧喷涂7Cr13涂层经UDR处理后,其综合性能得到了较大提高:晶粒细化,涂层截面孔隙现象明显减少、变小,与基体的结合状态有所改善,表面残余压应力由45MPa提高到345MPa,表面粗糙度由>40μm降为2.13μm,表面显微硬度提高了近一倍,摩擦学性能得到了明显改善。
- 黄元林朱有利李占明
- 关键词：电弧喷涂涂层综合性能
