活塞热疲劳试验控制系统

为确定活塞等受热部件的热疲劳强度，利用相似原理建立了一套高效、高自动化的试验装置，该装置可模拟活塞在实际工况下的受热情况，实际应用证明该试验装置具有较高的可靠性，能够在较短的时间内完成活塞的热疲劳试验。

USB摄像头在活塞热疲劳试验中的应用

活塞的热疲劳试验有温度控制和时间控制两种工作模式。为保持两种工作模式下火焰温度的基本一致,采用USB摄像头进行活塞热疲劳试验台的火焰温度监控。介绍了BCB6.0作为编程环境实现火焰图像采集、图像分割处理以及平均灰度值计算的方法,并给出了实际应用结果。

航空发动机高压涡轮工作叶片热疲劳试验研究

为考核工作了一定时数的某型发动机高压涡轮工作叶片在更换涂层后的抗冷、热疲劳性能,进行了热疲劳考核试验。试验中,实现了低压条件下对复合冷却叶片温度载荷的模拟,并记录了各部位裂纹发生、扩展的情况,为复合冷却叶片的热疲劳性能分析积累了宝贵的资料。

翅片管热疲劳试验及接触热阻测定

介绍了所建立的以高温导热油为载体的接触热阻试验台，热疲劳的最高温度可达２８２℃．提出了接近工业操作工况的管内用高温导热油加热、管外在吸风式风洞中冷却的管束整体热疲劳方法及热疲劳试验条件与接触热阻测定条件分开的方法．对国内近年来研制成功的整体轧制双金属翅片管进行了不同极限温度的热疲劳试验。

活塞热疲劳试验装置的可编程控制器控制系统

介绍用可编程控制器与上位机构成的活塞热疲劳试验控制系统，具体介绍该系统的硬件配置和软件设计，该系统在实际应用过程中具有较高的可靠性。

新型金属热疲劳试验机的设计

介绍了一种按照航空工业标准"金属板材热疲劳试验方法"〔HB6660-1992〕要求设计的新型热疲劳试验机。新试验机保留了原试验机的优点,并在原试验机的基础上作了大量的改进。主机部分,在电炉中采用了新型保温材料,显著提高了加热效率;在冷却部分的设计上采用了液面自动稳定结构,并增加了水压稳定装置和水温测温装置。控制部分全部采用数字仪表,温度控制器和动态测温仪均采用了FP21型高精度智能可编程控制器,大幅度地提高了控制和测量精度。试验机还增加了循环次数预置和自动停机以及极限保护等功能,有效地提高了设备的自动化程度。

热疲劳试验用电磁感应线圈热效率分析

高频感应加热广泛应用在热疲劳试验中,感应线圈是感应加热装置的核心部件.线圈壁厚过薄会使线圈效率降低,壁厚过厚则使线圈发热严重,损坏线圈.对热疲劳试样的感应加热过程进行了数值模拟,发现：增大线圈壁厚能够提高试样加热的最高温度,线圈壁厚过厚时,线圈之间的邻近效应使得试样表面焦耳热分布带变窄,不能均匀透热加热区域.线圈壁厚在（0.3-0.5）mm时,线圈热效率较低,线圈壁厚为1.5mm时,线圈热效率最高,线圈壁厚超过2.5mm时,线圈热效率反而下降.该研究对于电磁感应加热线圈的设计具有一定的指导意义.

SiCf/SiC陶瓷基复合材料涡轮导叶热疲劳试验研究与损伤分析

针对2D编织SiCf/SiC陶瓷基复合材料(CMC)低压涡轮导叶开展热疲劳试验研究。基于SiCf/SiC-CMC不导电的特性,通过高频电磁感应加热金属传热结构,再由金属热辐射加热CMC试件的方式建立热疲劳试验系统。开展了最高温度902℃且模拟CMC导叶径向温差的热疲劳试验。经过1000循环后,叶片质量减小,叶盆及叶背表面粗糙度明显增大,未出现破坏性长裂纹。通过电镜观测发现,叶片表面出现基体脱落形成的凹坑。对试验后的叶片表面及内部材料进行元素分析对比,发现叶片表面基体脱落处的SiC纤维出现了明显的氧化现象。

堆焊热轧传送辊热疲劳试验机控制器研制

简要介绍了堆焊热轧传送辊热疲劳试验机的机械部分原理,着重介绍用于该试验机控制器的研制,控制器采用8031单片机,介绍了其硬件电路的组成,编制了相应的软件.通过安装调试证明,研制的控制器能自动记录热疲劳试验次数,能抗1000Hz中频感应加热电源的干扰,运行可靠,可应用于堆焊热轧传送辊的热疲劳试验机上.

轧辊热疲劳试验机研制及其试验方法探索

自主设计研制了用于轧辊材料抗热疲劳性能测试的热疲劳试验机,通过选择合适的加热方式和电源、循环加热系统、冷却系统等,自主安装调试,使其适合于轧辊材料的抗热疲劳性能检测。选择轧辊常用材料高铬铁和高铬钢两种材料的试样使用该试验机分别进行了热疲劳试验,并根据材料的特点和轧辊疲劳裂纹产生的特征,设计了独特的疲劳裂纹检测和抗热疲劳性能评价方法,制定了专门用于测量微观裂纹面积分数、裂纹总长度的定量测量方法。

球形试样热疲劳试验法和T-n-d值

提出以球形试样来测定材料抵抗热疲劳龟裂能力的试验方法,并提出了以上限温度T,循环次数n,龟裂纹深度d作为衡量这种能力的定量的参数。作者在3种不同类型的材料,13个试样上所进行的试验。

活塞热疲劳试验控制系统

本文介绍了一个用可编程控制器ＰＬＣ与ＰＣ 机构成的活塞热疲劳模拟试验控制系统。文中就控制系统的不同设计方案进行了对比，阐述了选用ＰＬＣ＋ ＰＣ 机方案的优越性，并对该方案的硬件和软件设计思想作了说明。

陶瓷基复合材料火焰筒热疲劳性能试验

为了更准确评估陶瓷基复合材料全环火焰筒的热疲劳性能,考核陶瓷基构件与金属件之间的连接件设计能否满足使用要求,开展了燃油流量循环控制时序的火焰筒热疲劳试验。根据试验特点和要求,制定了试验所需的燃油流量控制方案、试验过程风险控制方法、数据录取方式及处理方法等。在陶瓷基复合材料全环火焰筒上开展了2个燃油流量循环控制时序、200次循环的热疲劳试验。结果表明:燃油流量控制方案、试验过程风险控制方法、数据录取方式及处理方法等能够满足火焰筒热疲劳试验的要求;在试验工况下,火焰筒壁温最高为1010℃;经过400 min的热疲劳试验,火焰筒及连接件未损坏,证明陶瓷基复合材料全环火焰筒在试验工况下的可靠性高。

机械约束对缸盖热疲劳模拟试验的影响

为研究机械约束对缸盖热状态的影响,自行搭建了可以进行带机械约束的缸盖热疲劳模拟试验台,并以某型号的缸盖为例进行了有机械约束和无机械约束的缸盖热疲劳对比试验。试验结果表明:未施加机械约束的缸盖应力测点最大热应力相对误差比有机械约束高20%,平均相对误差则高于10%,说明在缸盖热疲劳模拟试验研究中机械约束的影响是不可忽视的。

用于铸管模修复的抗热疲劳堆焊材料试验研究

通过铸管模的材质、服役条件、失效形式及失效机理分析,给出了用于铸管模修复的抗热疲劳堆焊材料研究试验方案。采用自约束热疲劳模拟试验方法研究了不同合金含量范围的耐热钢类堆焊材料对热疲劳性能的影响,为铸管模堆焊材料的细化研究打下了基础。研究表明,低合金耐热钢堆焊材料适用于铸管模的堆焊。

高强化柴油机活塞加速热疲劳与等效寿命评估方法

针对高强化柴油机中的活塞在实机状况下热疲劳寿命难预测的问题,提出采用加速热疲劳方法的部件模拟试验寿命来预测活塞的实机寿命。基于临界面法,循环计算得到活塞在实机工作条件下和部件模拟条件下的仿真寿命结果,并运用活塞加速热疲劳试验数据对仿真的寿命数据进行验证,得到的寿命仿真计算值与试验值一致性较好,验证了临界面法的精确性;通过损伤等效分析,确定活塞实机标定工况下的寿命与台架寿命之间的关系;采用非线性拟合的方法,得到部件模拟条件试验条件下循环寿命与加载时间、最高温度之间的关联式。研究结果表明:在实机工况和部件模拟试验条件下,仿真计算得到活塞最先发生疲劳破坏的位置为喉口区域,说明二者的失效区域和失效特征具有一致性;在活塞喉口最高温度为408.6℃时,得到活塞实机标定工况下的寿命是部件模拟条件下的21.2倍;在活塞部件模拟条件下,最高温度相同时,活塞寿命随加热时间的减小而减小;加热时间相同时,活塞寿命随最高温度的增加而减小;根据拟合的关联式,得到活塞发生破坏时的活化能为61.5 kJ/mol。

硅功率晶体管的热疲劳及温度循环图

最近几年来,随着军用和民用电子设备对可靠性要求的日益提高,可靠性研究工作的不断深化,功率晶体管的热疲劳正在理论上和实践上越来越为国内所重视.七十年代前后,国外就对此课题进行了不少的研究工作.美国和日本相继将晶体管间歇工作寿命(热疲动)试验列为国家标准.例如美国的MIL-S-19500F标准和日本的JIS-C-7215标准(1980年)均把热疲劳作为耐久性试验的项目。

湿热-疲劳作用下水性环氧树脂桥梁混凝土裂缝演化

为探索湿热地区桥面板混凝土裂缝结构的演化规律,设计了湿热-疲劳耦合加载试验,借助扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)和Image-Pro Plus软件,分析了荷载单因素及湿热-疲劳耦合作用下桥面板混凝土裂缝结构参数的变化规律,揭示了混凝土细观裂缝的演化过程和水性环氧树脂混凝土的改性机理。结果表明:在荷载单场作用下,裂缝面积密度随作用次数单调增加,裂缝沿长度方向延伸和闭合交替变化,裂缝宽度则呈压缩和扩张交替变化;在湿热-疲劳耦合下,混凝土细观裂缝结构演化过程为压缩变形、扩展和贯通3个阶段。水性环氧树脂混凝土组裂缝面积密度、最大长度和宽度相比基准组分别降低了23.44%、33.19%和26%,分形维数减小了0.017。水性环氧树脂在混凝土内部形成的柔性聚合物膜桥联于微裂缝之间,能有效抑制混凝土细观裂缝的延伸与扩展,提高桥面混凝土耐久性。

热应力作用下碳化钨基钢结硬质合金梯形裂纹的形成机理

在自约束型热疲劳试验机上对碳化钨含量不同的钢结硬质合金进行了热疲劳试验 ,用金相显微镜和扫描电镜对热疲劳裂纹扩展行为进行了研究。结果表明 :在热应力作用下 ,不仅在合金的表面 ,在合金的内部都形成了“梯形”裂纹。这种形态的裂纹是由试样缺口处的热疲劳裂纹扩展而引起的 ,合金中的钢基体相阻碍裂纹扩展 ,而WC硬质相诱导裂纹扩展 ,这两种因素的综合作用促使热疲劳裂纹成“梯形”扩展。分析认为 :使WC粒子在钢基体中均匀分布 ,提高钢基体的热疲劳抗力 ,从而来阻止梯形裂纹的形成 ,是提高碳化钨钢结硬质合金抗热疲劳性能的有效途径。