电磁谐振式疲劳裂纹扩展试验固有频率跟踪系统

为保证电磁谐振式疲劳裂纹扩展实验工作载荷的稳定性,提出了基于裂纹长度在线测量的自适应改进爬山法固有频率跟踪方法,建立了相应的固有频率跟踪系统。采用自行设计的裂纹长度测量系统测得实验过程中不同时刻的裂纹长度,根据固有频率和裂纹长度的理论关系计算出此时系统的固有频率值,并将此值设定为频率跟踪的初始值,在初始值左右小范围区域内采用自适应改进爬山法搜索系统精确固有频率值。建立了双自由度双质量块电磁谐振式疲劳裂纹扩展实验振动系统数学模型和CT紧凑拉伸试件刚度模型,从理论上推导出了固有频率随裂纹尺寸变化的规律,并通过实验进行了验证。实验结果表明:文中方法固有频率跟踪精度为0.3 Hz,跟踪时间为3.5 s,和一般爬山法相比,跟踪精度高、速度快、过程稳定可靠,很好地满足了疲劳裂纹扩展实验的要求。

支承辊淬硬层条带状疲劳裂纹的扩展动力研究

支承辊淬硬层内部条带状疲劳裂纹的形成以及由此引起的大面积剥落是支承辊危害最大的失效形式之一。本文通过对淬硬层应力状态的计算分析得出径向残余拉应力是条带状疲劳裂纹主要扩展动力的结论,并进行了疲劳裂纹扩展实验验证。在保证使用性能前提下降低支承辊淬硬层残余应力水平有利于遏制条带状疲劳裂纹发展。