变速箱同步器失效过程与失效机理分析

为分析变速箱同步器的失效过程和失效机理,在自行研制的试验台上对变速箱同步器进行试验。试验过程中,获得每一次换挡时锥体的转速、结合套的位移和摩擦力矩与换挡时间的关系曲线,以及摩擦因数与换挡次数的关系曲线。试验完成后,对摩擦副表面利用扫描电子显微镜和白光干涉形貌仪进行观察,对润滑油内的铁含量利用原子发射光谱仪进行测量。结果表明,随着换挡次数的增加,摩擦因数在不断降低,使得同步器锥体获得的加速度不断减少而在同步阶段所经历的时间不断延长,并最终导致同步器失效。在换挡过程中摩擦副表面的微凸体被磨损以致油膜难以破裂,使得固体摩擦因数所占比例不断降低而油膜摩擦因数逐渐占主导优势,是引起摩擦因数不断降低的主要原因。

抗磨蚀材料失效过程的微观特性

用光学显微镜、扫描电镜、电子探针和X射线衍射 ,对抗汽蚀较优的硼不锈钢堆焊层和抗磨蚀较优的碳化钨陶瓷堆焊层的原样、汽蚀后样和磨蚀后样进行了微观分析研究。结果表明 ,硼不锈钢堆焊层是较好的抗汽蚀材料 ,但抗磨蚀效果不理想 ;碳化钨对磨蚀损坏有良好的屏障作用 ;

典型密封元件的失效分析与失效过程研究

飞机整体油箱结构的密封性对飞机安全性和续航能力有很大影响,所以密封胶失效分析和失效过程研究就显得相当重要.为了研究密封胶的失效,根据密封胶的受力特点,本文设计了典型元件的密封试验(平板型和T型),通过试验得到了这两种结构的失效载荷和最大载荷.同时,利用有限元模拟软件ABAQUS对试验进行了模拟计算,使用cohesive模块实现对密封胶层的模拟.通过观察胶层失效过程,得到了胶层失效后的破坏路径,找到了容易发生泄漏的位置,并给出了失效载荷与最大载荷的关系.通过对比试验结果和模拟计算结果,验证了有限元模拟分析的可靠性,并对结果进行了讨论.

发动机气门-门座副磨损失效过程实验研究

对发动机气门-门座副的磨损失效过程进行了模拟实验研究。研究结果表明:气门接触锥面的失效主要是由于弹、塑性变形,及材料滑移所形成的疲劳微裂纹和剥落;在高温下的蠕变和腐蚀气氛加快了磨损失效过程;发动机气门-门座副磨损失效过程遵循一般机械零件磨损失效规律,但在急剧磨损阶段磨损速率稍快。

空间刚架结构屈曲及后屈曲失效过程分析

本文应用非线性杂交应力单元进行空间刚架结构大挠度屈曲及后屈曲失效过程分析.采用了一种根据当前刚度参数而交替使用载荷、位移控制迭代来追踪屈曲路径、临界载荷的数值计算方法.计算结果表明,本方法确是行之有效,并对工程实际设计有一定的参考价值.

实验室加速环境下水性快干环氧厚浆底漆老化机理及失效过程

目的通过实验室循环加速试验模拟海洋大气环境,研究水性快干环氧厚浆底漆在服役过程中的老化机理及失效过程。方法设计“浸泡−紫外/冷凝−湿热老化循环加速试验”,并借鉴化学配方问题中的混料法设计循环试验中各单因素试验时长,随机生成3组不同时间组合的循环加速试验环境谱。采用电化学交流阻抗法,结合光泽度、色差、硬度、附着力及红外光谱等数据研究底漆的性能变化。结果在3组不同环境循环试验中,环境1(浸泡24 h−紫外/冷凝72 h−湿热老化48 h)中的底漆破坏程度最严重,硬度下降明显,6个循环周期后失光率、色差显著升高,等级分别为严重失光和严重失色,低频阻抗下降至3.9×10^(3)Ω·cm^(2);环境2(浸泡/4 h−紫外/冷凝12 h−湿热老化78 h)和环境3(浸泡54 h−紫外/冷凝42 h−湿热老化48 h)中的涂层硬度无明显变化,涂层附着力先上升后下降,试验结束后涂层低频阻抗均下降至2.7×10^(5)Ω·cm^(2)。结论水性环氧厚浆底漆的老化机理为亲水基团引起的水降解和紫外辐照引起的光氧降解间的协同作用,失效过程可分为涂层吸水、涂层/金属基体界面腐蚀发生和涂层失效等3个阶段。

金属氧化物阳极失效过程的电化学监测

采用循环伏安和电化学阻抗谱等电化学方法对金属氧化物阳极在硫酸中的寿命加速过程进行了监测.检测了阳极伏安电量,双电层电容,氧化物膜电阻和析氧反应的电荷传递电阻等电化学参数随电解时间的变化,并提出金属氧化物阳极电解失效的机理.

耐张线夹失效过程和传力特性

输电线路耐张线夹将导地线载荷传递至铁塔,是线路的关键承载部件,一般采用压接工艺加工。工程运行过程中,由于压接缺陷导致压接型耐张线夹失效时有发生,造成严重事故。本文针对NY400/35型耐张线夹,开展了正常压接和存在压接缺陷线夹的握力实验,通过位移与应变实验数据研究耐张线夹的失效过程与传力特性,结果表明:耐张线夹中钢芯和铝管同时承受导线张力,且耐张线夹在承担载荷过程中:有两条路径进行力的传递,一条是钢锚-铝管-导线铝股,另一条路径是钢锚-导线钢芯;穿管长度不足会导致钢芯与钢锚穿管接触面积减小,握着力降低,致使钢芯从钢锚穿管抽出,从而降低耐张线夹的握力;当存在穿管长度不足缺陷时会增大铝管所承受的载荷,约增大44.5%,当穿管长度大于50 mm时,耐张线夹握力值满足规范要求。

机械失效过程的特点及原因

机械失效分析思路是建立在对机械失效过程的特征和原因的科学认识之上.因此,分析失效过程的一般特征和原因很有必要.

工程车油底壳失效过程动态仿真与优化

针对市场反馈的工程车通过高低石块路面时铸铝油底壳发生擦碰产生失效问题,本文应用LS-DYNA软件并通过结合用户使用极限工况,再现了实车碰撞工况,将深拉延成形模拟分析结果映射于碰撞模型,最终确定了油底壳零件的结构设计和材料选取,解决了市场反馈问题,取得了比较好的效果。

钻井机械性能失效过程的分析及控制措施

钻井机械性能出现失效不仅会加大设备维修成本,甚至还会进一步导致油井的报废.根据文献报道约有75％左右的零件都是由磨损引起的,而这些失效的零部件,其中有很大一部分是可以进行修复还原再利用的.对钻井机械设备进行科学的修理和保养,使其处于最佳的工作状态,是一项重大的工程.本文通过分析目前油田机械性能失效的原因,这对预防及延缓钻井机械性能失效的发生有着很大的作用.

箱同步器失效过程与失效机理分析

为了对箱同步器失效过程与失效机理进行全面分析,本文以试验为基础对数据进行有效记录,在试验结束后,利用相关仪器进行观察,测量润滑油中的铁含量,以此获得较为准确的数据,确保整个试验结果的精准。

基于非均匀性的平台巴西圆盘失效过程及损伤行为

为了探讨冲击荷载作用下裂缝对混凝土失效行为的影响,开展动态冲击荷载下混凝土预制裂缝平台巴西圆盘失效过程及损伤行为的研究.基于分离式霍普金森压杆试验,建立考虑混凝土细观非均匀性的数值模型,根据混凝土预制裂缝分布特征,分析混凝土预制裂缝角度和应变率对次生裂纹扩展规律和损伤演化程度的影响.结果表明,混凝土试件动态抗拉强度与应变率呈显著正相关,而与预制裂缝角度呈负相关.通过对混凝土单元的非均匀赋值,实现了冲击荷载下圆盘试件裂纹的萌生、扩展和贯穿的真实过程,当混凝土预制裂缝倾角大于60°时,主裂纹的扩展方向与预制裂缝近似垂直,次生裂纹数量则随预制裂缝倾角的增大逐渐增多.此外,基于破坏单元个数定量表征试件的损伤程度,发现当预制裂缝倾角为45°时,圆盘试件的损伤程度最低.研究成果可为混凝土材料的动态安全设计提供理论依据.

具有相依竞争失效的复杂系统可靠性分析

在工程应用中,环境的多变通常会使系统在运行过程中经历多种冲击及失效模式。并且随着智能化的发展,系统在受到冲击后具有自愈能力,因此,针对冲击会增加系统的退化量和退化率,且系统抵抗冲击的能力随着退化也会下降的现象,提出了具有相依竞争失效过程的复杂系统可靠性分析方法。首先应用冲击和退化的相依竞争失效理论,针对系统运行和自愈机制建立了新的退化模型,然后对无自愈和有自愈两种情况下的系统突发失效和退化失效过程进行建模,同时也得到了无自愈情况下的可靠度解析表达式。由于有自愈模型的复杂性,无法给出可靠度函数的解析解,但给出了Monte Carlo模拟的算法从而得到系统可靠度的模拟解。最后以微机电系统为例对提出的可靠性模型的正确性和有效性进行了验证,并进行了敏感性分析。

基于工艺过程构成要素和本体的潜在装配工艺失效模式的推理识别

高效和准确地识别出所有潜在工艺失效模式是开展装配过程失效模式及影响分析的基础性工作。为构建具有普适性地潜在装配过程失效模式的识别方法,创新性地提出了一种基于工艺过程构成要素和本体相结合的潜在工艺失效模式的推理识别模型。首先,以装配工步为单元,通过过程构成要素系统全面地描述了工步单元的信息,并运用Apriori算法挖掘各过程构成要素内容的表述方式。据此,从工步过程构成要素的具体内容和表述方式两个维度对工步指令提出规范化的编写要求;其次,通过本体的表示方式构建规范的装配工艺知识库,结合潜在工艺失效模式的判据分析各要素失效的具体表现形式及组成每类要素信息的语法成分;然后,采用语义对立分析及其互补技术和语义Web规则语言(SWRL)编写各过程构成要素到相应的潜在工艺失效模式的推理规则,以Drools规则引擎实现潜在工艺失效模式的推理识别;最后,以某型飞机的3个部装工艺过程为例验证了所提方法的可行性和有效性。

钢框架在火灾作用下的结构失效过程分析

以二维钢框架为例,首先根据构件移除指标公式确定出结构中的关键构件,然后采用结构连续倒塌分析的改变路径法,通过时间历史分析函数将分析得到的关键构件从结构中移除.以需求能力比和转角作为失效准则,对剩余结构进行验算,分析构件移除对结构力学行为的影响.随后对剩余结构进行火灾次生灾害分析,研究火灾对结构产生的破坏作用.在给出构件失效后结构最大动力响应的同时,对剩余结构在火灾作用下的完整失效过程进行深入地研究,给出了一种受损伤结构的抗火分析方法.通过完整结构和受损伤结构受火行为的比较,得到不同结构火灾作用下的倒塌机理.

有机薄膜发光二极管失效过程的动态观察和分析

本文报道了利用带有 CCD摄像机的显微镜对由常用有机材料 TPD和 Alq3制备的有机薄膜发光二极管 (OL ED) ITO/TPD/Alq3/Al及 ITO/TPD/Alq3:Rub/Alq3/Al失效过程的动态观察 ,对于造成器件失效的主要原因——黑斑的产生和变化进行了描述和分析。观察同时表明掺杂器件 ITO/TPD/Alq3:Rub/Alq3/Al的失效较之双层器件 ITO/TPD/Alq3/Al要缓慢 ,前者的稳定性要比后者好。

3.5%NaCl溶液中Ni-Co镀层失效过程的EIS研究

采用电化学阻抗谱(EIS)技术对电沉积Ni-Co镀层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀失效过程进行了研究,发现可采用4种等效电路对镀层的失效过程进行拟合:浸泡初期,镀层耐蚀性能良好,可以简单的等效为镀层电阻与镀层电容的并联;浸泡一段时间后,镀层/金属界面上发生腐蚀反应,引入了双电层电容和界面电荷转移电阻;浸泡后期,界面上的腐蚀产物产生积累,引入反映腐蚀产物信息的Warburg电阻元件;当腐蚀产物的积累影响到腐蚀介质的扩散时,引入了扩散电阻和扩散电容。通过对失效过程中镀层电阻和电容随时间的变化曲线进行分析,发现Ni-Co镀层在3.5%NaCl溶液中的失效过程可分为3个阶段:腐蚀介质的渗透阶段,界面金属的腐蚀阶段和镀层的失效阶段。

静水压力下Q235钢环氧涂层在3.5%NaCl溶液中的失效过程

利用电化学阻抗谱(EIS)研究了一种适用于深海环境的重防护环氧涂料在3.5%NaCl溶液中常压以及3.5 MPa下的破坏机制,探讨了静水压力对涂层失效过程的影响。结果表明,静水压力加速了电解质溶液在涂层中的渗透,对涂层的失效过程有着明显的影响。与常压下相比,静水压力下涂层电阻更小,涂层的失效过程更快;涂层/金属界面的电荷转移电阻更小,界面处金属腐蚀反应更快,涂层下金属基体更容易发生腐蚀,涂层的防护性能变差。

单层球面网壳动力失效全过程试验研究

为了更加深入研究单层球面网壳的动力失效。结合一个K6型单层球面网壳振动台试验,设计出一套描述单层球面网壳强振倒塌全过程的测试方法,包括:冲击法测试结构自振特性、低频调幅加载评估损伤程度和基频简谐加载监测结构失效过程。结合数据测量结果,描绘出结构倒塌过程的变形时程,分析结构的基频、阻尼及振型,记录杆件进入塑性的顺序,探索结构损伤演化的规律及倒塌破坏的机理。最后考虑材料的损伤,进行有限元模拟,验证了模拟方法的正确性。