一种小型疲劳试验装置往复扭转机构的设计

许多零件在实际工作状态中承受动载荷的作用,与受到静载荷作用而产生破坏时会出现明显变形的情况不同,这些零件往往是在并未发生显著变形的情况下出现疲劳破坏现象。针对目前大多数高职院校的实验室都没有疲劳试验设备,无法给学生开展疲劳试验,严重影响了金属材料疲劳过程实验教学的现状,因此,研制一台结构简单、低成本、易操作的小型扭转与轴向拉压疲劳试验装置具有非常必要的现实意义。论文对这种小型疲劳试验装置的往复扭转机构进行设计与研究。

人工韧带拉伸扭转疲劳测试装置的设计和应用

针对人工韧带在体内出现拉伸扭转导致移植失效的问题,设计了一种人工韧带拉伸扭转疲劳测试装置,该装置由计算机、织物强力仪、力学传感器、上夹持装置和模拟人体前交叉韧带剪切载荷受力的扭转疲劳装置组件构成,使用自制的两种编织结构人工韧带进行拉伸扭转疲劳测试以验证装置的可行性。结果表明,人工韧带在历经疲劳加载后表观形态发生部分变化,其中由扭转剪切载荷引起的纤维脱散可能引发术后并发症,此外人工韧带的拉伸和弹性回复性能亦有一定的损失。该装置具有较好的仿真性和测试稳定性,可为人工韧带的研发、产业化及临床使用提供指导。

起重机用Q355钢母材与焊接接头试件拉压扭转疲劳性能研究

文中选取4级应力水平,在应力比R=-1的情况下开展Q355钢母材和焊接接头试件的单轴拉压及扭转疲劳试验,每级应力下进行3个试样,得到不同应力水平的疲劳寿命,绘制出不同加载条件下的应力-寿命(S-N)散点图。另外,分别采用Basquin模型、指数模型和三参数幂函数模型对S-N散点进行分析,得到不同模型对于试验数据的拟合结果,为材料的工程应用提供了参考依据。

不同热处理和加工工艺对扭杆疲劳性能影响分析

为了分析不同状态下扭杆部件的疲劳性能表现,本文首先分析了扭杆的疲劳受力情况和实际工作过程中常见的疲劳断裂部位,并进一步研究了影响扭杆疲劳性能的几大影响因素:材料特性、结构设计、加工方式和热处理形式。通过疲劳拉伸试验,发现等温淬火热处理显著优于QT热处理,而加工工艺对疲劳性能影响不明显。通过分析以期指导生产制造中的扭杆实际工艺的优化,进而提高扭杆整体刚度及可靠性。

Q345钢管焊接件的高周疲劳性能及多轴疲劳寿命预测

为了研究钢管焊接件的多轴高周疲劳性能,设计了钢管焊接试件的单轴拉伸和扭转高周疲劳试验,分析获得了钢管焊接件应力寿命曲线(S-N曲线)和疲劳参数,并在此基础上采用基于临界面理论的修正Wöhler曲线(MWCM)法对焊接件进行了多轴高周疲劳性能分析。结果表明:钢管焊接件的单轴高周疲劳性能远低于同等强度母材的疲劳性能;随着疲劳临界面正应力幅值和剪应力幅值比不断增大,疲劳寿命曲线不断下移,疲劳强度不断降低;当临界面上正应力幅值和剪应力幅值比不变时,多轴疲劳寿命随着临界面上剪应力幅值增大而降低;当临界面上剪应力幅值保持不变时,多轴疲劳寿命随着临界面上正应力幅值增大而降低。