废旧机械产品表面疲劳层材料去除技术现状及发展趋势

再制造是废旧机械产品高技术修复改造的产业化,以及发展循环经济和建设"两型社会"的有效途径。本文介绍了废旧机械产品表面疲劳层的加工特点,综述了常见机械产品表面疲劳层的材料去除技术现状及其特点,展望了其发展趋势。

AC-10抗疲劳层配合比设计方法研究

路面的疲劳破坏是目前道路的主要破坏形式之一。结合荷关高速公路试验路的铺筑实践,从材料的选择、矿料级配的设计以及最佳沥青用量的确定几个方面进行对比分析,提出AC-10沥青混合料的配合比设计方法。试验证明,在道路基层和面层之间设置AC-10结构层,可有效地提高道路的抗疲劳性能,减少路面的反射裂缝。

长寿命沥青路面抗疲劳层力学特性分析

从长寿命路面的概念出发,分析了长寿命路面的各层功能,并利用正交分析方法分析了抗疲劳层的力学特性,经过计算分析,抗疲劳层的厚度和模量对路面弯沉和抗疲劳层层底拉应变影响不大,但是对沥青稳定基层层底拉应变影响很大,从而论证抗疲劳层的设计对于整个路面的力学特性影响很大。

冷轧下机支撑辊疲劳层分析检测

采用改进后的硬度梯度检测法计算下机轧辊的疲劳层,,大量收集数据后用JMP数据分析软件计算轧辊疲劳层,模拟出了硬度-磨削深度两者指数衰减的模型,计算出轧辊的疲劳层。同时也量化了辊面硬度检测值与粗糙度的对应关系。疲劳层的计算确定可以为降低轧辊消耗提供技术依据。

抗疲劳层疲劳性能影响因素分析

用灰熵关联理论方法研究了沥青路面抗疲劳层的疲劳试验结果。结果表明:影响抗疲劳层疲劳性能因素的顺序为:最大公称粒径>空隙率>油石比>0.075mm筛孔通过率>软化点>4.75mm筛孔通过率>针入度(25℃)>VMA(矿料间隙率)。为提高抗疲劳层的疲劳性能,建议沥青混合料的最大公称粒径不宜过大,同时应增加沥青混合料油石比,减小沥青混合料空隙率;另外,0.075mm应作为沥青混合料的关键筛孔孔径。

采用电刷镀修复工艺时金属表面疲劳层的去除

采用电刷镀修复工艺时金属表面疲劳层的去除解放军７４２５工厂芮经武长期以来，人们对具有一定运动速度或负荷，特别是在交变载荷作用下的所谓容易疲劳的磨损表面的修复，如内燃机曲轴主轴颈和连杆轴颈表面的修复，至今仍沿用传统的机械磨削加工，使所修轴颈至一定级别尺...

装配式桥梁防水抗疲劳铺装层性能试验研究

装配式桥梁桥面铺装直接承受荷载和环境作用,其耐久性关系到行车安全、舒适、桥梁结构寿命。防水抗疲劳层用作装配式结构桥面铺装下层,起到抗裂防水的作用,本文通过系统性试验研究,对防水抗疲劳层的高低温性能、抗水损性能、力学及疲劳特性等进行分析,以此来评定其用作装配式结构铺装层的综合路用性能。结果表明:防水抗疲劳层空隙率控制在2%以内,内部基本没有连同空隙,雨水基本不会下渗,抗水损害能力大幅度提高,高温性能并未损失,温度敏感性进一步下降,变形能力好,具有较优越的抗疲劳性能,具有良好的推广价值。

基于焊层裂纹扩展的IGBT性能退化建模与分析

在疲劳载荷作用下,绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)会发生结构损伤与性能退化,影响电力电子系统可靠性。对此,首先基于传热学理论推导焊层疲劳裂纹长度与热阻的关系,并以Darveaux模型表征IGBT焊层裂纹演化规律,提出一种IGBT性能退化模型及其待定系数的估计方法。其次,考虑实际工况的非平稳特征,利用响应面法建立IGBT变幅疲劳载荷模型,并基于雨流计数法与线性累积损伤准则实现IGBT性能退化量的评估。最后,以一款IGBT产品为例,实施功率循环试验,基于试验数据开展性能退化建模与分析,验证了模型与算法的有效性。

长寿命沥青混凝土路面抗疲劳层力学特性分析

从长寿命路面的概念出发,分析了长寿命路面的各层功能,并利用正交分析方法分析了抗疲劳层的力学特性,经过计算分析,抗疲劳层的厚度和模量对路面弯沉和抗疲劳层层底拉应变影响不大,但是对沥青稳定基层层底拉应变影响很大。这表明抗疲劳层的设计对于整个路面的力学特性影响很大。

沥青膜厚度法评价抗疲劳层沥青混合料油石比

文章针对FDAC13、FDAC16和FDAC25等3种连续型密级配沥青混合料的长寿命沥青路面抗疲劳层,分别通过马歇尔方法、最大粘结力方法以及疲劳寿命方法确定了沥青混合料抗疲劳层的最佳油石比。并依据平均沥青膜厚度的概念,对比分析了上述各种方法确定的油石比,提出了适合抗疲劳层沥青混合料最佳油石比的确定方法。

环氧沥青混凝土抗疲劳层对柔性基层长寿命沥青混凝土路面结构的影响

开发了一种适用于道路工程的新型环氧沥青,基于拉伸试验、黏度试验和荧光显微技术评价了其抗拉强度、断裂伸长率、黏度随时间增长规律和微观固化机理;设计了AC-13C环氧沥青混凝土,评价了其路用性能和疲劳特性,分析了普通沥青混凝土、SBS改性沥青混凝土与环氧沥青混凝土作为抗疲劳层材料对柔性基层长寿命沥青混凝土路面结构厚度与疲劳寿命的影响。试验结果表明:开发的环氧沥青抗拉强度为2.47 MPa,断裂伸长率为2.65,满足环氧沥青抗拉强度不小于1.5MPa、断裂伸长率不小于2的技术要求;环氧沥青黏度增长到1Pa·s的时间为54min,54min后,黏度迅速增大,因此,施工时环氧沥青混凝土的拌和、运输与摊铺总时间应控制在54min内;根据环氧沥青混凝土疲劳方程反推出当其疲劳寿命为10亿次时的疲劳应变极限为333με;相对于普通沥青混凝土和SBS改性沥青混凝土,环氧沥青混凝土抗疲劳层路面结构的疲劳寿命分别增大了2.92×10~5、4.39×10~3倍,沥青层厚度分别减小了18、10cm;环氧沥青的微观固化机理为环氧树脂与固化剂在沥青中逐渐从点到线、由线到网形成交联的三维网状结构。

基于ISS&SSDR的沥青路面层间疲劳寿命外因素综合影响预估

目前沥青路面层间疲劳性能的评估高度依赖于疲劳寿命,但现有层间疲劳寿命模型中考虑的因素不够全面,且层间疲劳模型与初始剪切模量之间缺乏关联性。本研究进行了4种外因素条件下(即:剪切应力幅值、温度、加载频率、压应力)的小梁四点剪切疲劳试验,获取了路面层间的初始剪切模量(ISS)与剪切模量衰变速率(SSDR),分别建立了ISS与SSDR的非线性多元回归模型,并综合ISS、SSDR双指标形成层间疲劳寿命Nf预测模型。结果表明:①各因素对层间ISS的影响排序为:温度>剪切应力幅值>加载频率>压应力;各因素对层间SSDR的影响排序为:压应力>温度>剪切应力幅值>加载频率;各因素对层间疲劳寿命的影响排序为:温度>压应力>剪切应力幅值>加载频率;②基于ISS与SSDR构建的层间疲劳寿命Nf的表达模型,实现了外因素综合作用下疲劳寿命Nf、ISS、SSDR三指标相互关联。研究成果为层间疲劳寿命预估提供一种新途径,为加强层间设计提供理论支撑。

基于层间剪切疲劳等效的沥青路面轴载换算研究

层间剪切疲劳是沥青路面主要破坏形式之一,针对现有的沥青路面设计方法对层间剪切疲劳问题涉及较少,依照沥青路面轴载换算思想,通过选取三种不同沥青路面结构形式,采用BISAR程序计算得出路面结构层间剪应力,回归分析了荷载换算指数,并结合层间剪切疲劳方程,计算得出基于层间剪切疲劳等效的沥青路面轴载换算指数。结果表明:对于相同路面结构,在轴载相同条件下,胎压对层间剪应力影响较小;选取的半刚性基层、柔性基层和混合基层三种沥青路面结构,层间剪应力轴载换算指数比较接近,且大于现行沥青路面弯沉轴载换算指数。

硬齿面齿轮层深接触疲劳强度计算方法的探讨

硬面齿轮的齿面硬度和芯部硬度有很大落差,当齿面承受的循环接触应力超过接触疲劳极限时,容易产生齿面点蚀和剥落,这与有效硬化层深度及层深接触应力的分布有关,而设计者往往不验算层深接触强度。根据具体设计工作实践,介绍了防止接触层深强度不足引起齿轮剥落损伤的计算方法。

砂粒式沥青混合料在桥面防水体系中的应用研究

桥梁结构节点防水是整体结构质量保障的关键,有机涂层材料是常用防水技术,但在长期服役过程中,受环境因素影响,有机涂层材料易发生老化,导致防水体系失效;为此,将铺装层设计为防水疲劳型的沥青混合料与细粒式沥青混合料的组合。砂粒式沥青混合料作为防水抗疲劳层具有一定的变形协调性,结构密实、孔隙率小,密水效果良好,具有防止水下渗功能,起到防水、抗变形效果。

FeNiBSiCe喷熔层微动磨损特性

利用氧乙炔火焰喷熔方法在45号钢表面制取了FeNiBSiCe喷熔层,在SRV球盘摩擦磨损试验机上研究了FeNiBSiCe合金的摩擦磨损行为,用扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电镜(FEGSEM)和能量色散谱仪(EDS)等技术分析了喷熔层的表面、截面及磨损面形貌。结果表明,FeNiBSiCe喷熔层的耐磨性优于SAE52100钢,喷熔层磨损率随滑动速度增加,先快速降低,随后趋于缓慢,最后上升。摩擦系数随滑动速度的增大而增加,然后趋于稳定。磨损机理是低载荷下为微观切削和疲劳脱层,在相对高载荷下和滑动速度较高时产生显微裂纹,且在涂层表面形成了一层氧化物磨屑层,缓解了微动磨损。

基于高速动车组服役环境下的功率器件主端子连接结构设计与评价

为了提高高速动车组服役环境下功率器件主端子连接结构的服役可靠性,文章通过有限元分析对IGBT器件主端子结构焊层的疲劳可靠性进行研究,并且运用不同的理论预测焊层疲劳寿命并通过功率循环试验进行了验证。结果表明,随着主端子焊层孔洞率的增加,循环周次会降低,但影响并不明显。随着主端子焊层厚度逐渐增加,循环周次呈现出先增加后减少的变化规律。在功率循环过程中,主端子结构焊层的退化表现为灰色含Sn相的粗化,采用基于能量的Darveaux模型进行分析更加符合功率器件主端子结构焊层的退化过程。故在主端子结构中,影响其服役寿命的主要因素为焊层厚度。

交通量非均匀分布的沥青路面疲劳等效温度

针对现有沥青路面疲劳等效温度理论未考虑交通量非均匀分布和沥青路面温度取值不合理等问题,为更加准确科学地计算等效温度,提出沥青层当量温度和深度概念并推导其计算方法,建立大气日当量温度与沥青层当量温度的关系,采用沥青层当量深度处的当量温度作为沥青层代表温度并划分温度区间,开展沥青混合料动态模量和疲劳试验,统计各个温度区间内的交通量分布频率,基于Miner线性累积原理提出一种考虑交通量非均匀分布的沥青路面疲劳等效温度计算方法,计算两种交通量分布方式的等效温度值,最后与其他方法进行对比分析.结果表明:沥青层当量温度可作为沥青层代表温度来划分温度区间;考虑交通量非均匀分布的沥青路面疲劳等效温度计算方法在理论上改进了现有方法的不足,使等效温度的计算更加科学和可靠,两种交通量分布方式的等效温度实际计算结果相差1.6℃,与其他方法相比具有一定的优越性,后期应当加强观测,进一步完善计算方法的精确性.

钢渣沥青混合料薄层罩面层间剪切性能研究

为了探究钢渣沥青混合料薄层罩面层间剪切破坏机理,设计一种间断级配钢渣沥青混合料和两种构造深度的表面层,研究表面层构造深度、温度、SBR改性乳化沥青用量和应力比对钢渣薄层罩面层间剪切性能的影响。通过马歇尔稳定度试验、冻融劈裂试验和动稳定度试验评价薄层罩面及表面层沥青混合料的基本路用性能,直剪试验和剪切疲劳试验评价薄层罩面层间抗剪切性能。研究结果表明:钢渣集料的压碎值和磨耗值明显低于石灰岩集料,且与沥青的粘附性好,使得钢渣沥青混合料的路用性能优异;层间抗剪强度主要受温度控制,在相同测试温度下,随着黏结材料用量增加,表面层与薄层罩面的层间接触状态得到改善,从而提高了抗剪强度,但过量的黏结材料在表面层与薄层罩面之间形成滑动层,导致构造深度对层间剪切强度的作用减弱;薄层罩面的层间剪切疲劳寿命随应力比的升高而降低,通过剪切疲劳试验得到了疲劳寿命方程。

钢球表面缺陷分析

通过对钢球的质量分析认为 ,钢球表面存在有锈蚀及金属疲劳层。由于这些缺陷在热处理工序中会导致钢球表面严重脱碳及淬火开裂 ,因而是造成钢球废品的根本原因。