复合柔性电子变形失配数字图像相关研究

为了定量表征复合柔性电子相邻层变形失配程度,设计了一种基于数字图像相关(digital image correlation,DIC)的实验系统和变形失配评价方法。首先制备复合柔性电子样品,通过平移实验对实验系统进行验证,其次在不同温度下对样品进行单轴拉伸,计算Von Mises应变,最后通过定义图案化应变波动指数P来对变形失配程度进行表征。实验结果表明,实验系统平移误差在1%之内,满足变形测量要求。50℃下样品被拉伸2 mm,Von Mises应变最大值与最小值相差约65%,样品呈现出应变大小不均匀但应变分布均匀的变形失配。同一拉伸条件下,变形失配程度在25℃~75℃变化较小,100℃下变化明显,增加了近60%,该方法有效的表征了柔性电子变形失配程度。

一种新的多轴疲劳寿命预测模型

基于SAE 1045中碳钢和40CrNiMo合金钢的疲劳试验结果,分别建立了单轴和多轴疲劳应变-寿命模型,寻求了两种模型的关系,发现:就所研究的两种材料而言,如果假设单轴疲劳应变-寿命模型(Manson-Coffin方程)中的疲劳强度指数和疲劳延性指数不变,而对疲劳强度系数乘以1.093 7、疲劳延性系数乘以0.751 2,以von Mises等效应变幅取代单轴拉压应变幅,则修正后的单轴模型等价于多轴模型。修正后的多轴疲劳寿命预测模型中,弹性线上移,塑性线下移的事实表明:对于同样大小的应变幅,单轴疲劳中的弹性应变分量大于多轴疲劳中的弹性应变分量,而单轴疲劳中的塑性应变分量小于多轴疲劳中的塑性应变分量。利用修正后的模型可以预测多轴疲劳寿命。

涡轮盘多轴低循环疲劳寿命预测及试验验证

应用单轴及多轴疲劳寿命预测的Von Mises等效应变模型和临界平面模型对某两级涡轮盘传动臂销钉孔的疲劳寿命进行预测.组装和调试了全尺寸两级涡轮盘联合试验件,在旋转试验器上完成了低循环疲劳试验,得到两级涡轮盘传动臂销钉孔试验失效寿命.预测寿命与试验寿命对比分析显示单轴和VonMises等效应变模型预测误差较大;临界平面模型误差较小,尤其是拉伸型失效SWT(Smith-Watson-Topper)模型误差为9.26%.