汽轮机联轴器螺栓疲劳特性及寿命预测模型的研究

摘要:在常温空气介质下,对轴向和剪切低周疲劳分别利用实心圆形和薄壁圆筒试样进行实验,得到了电厂常用联轴器螺栓材料40CrNiMo的具有95%置信度、5%误差限的轴向疲劳性能和剪切疲劳性能参数,分别给出了该材料在常温下的单调和循环应力应变特性曲线以及中值疲劳寿命曲线。进而在实验基础上,运用Von Mises 等效应变范围模型、Manson-Halford 模型、Fatemi 模型、基于剪切形式 的预测模型等已有的多轴寿命模型将两种疲劳有机联系起来,并利用实验数据分别对上述多轴寿命模型进行了评价,从而找到在常温下适合该材料的寿命预测模型。分析表明:联轴器螺栓材料40CrNiMo 在循环扭转和循环拉压载荷下均显示出循环软化特性;作为一种多轴寿命预测模型,基于剪切形式的多轴疲劳寿命模型对于联轴器螺栓材料40CrNiMo而言是一种很有前景的、具有较高精度的寿命预测模型。