HX_D1机车牵引电机转轴组件断裂失效分析 被引量：7

1

作者 王燕礼 朱有利 +1 位作者 刘忠伟 唐亮 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期67-73,共7页

HXD1型电力机车的牵引电机转轴和小齿轮轴采用圆锥过盈配合传动结构(下称转轴组件),使用中该组件出现了早期断裂失效.本文通过理化检测、断口和配合面宏/微观形貌观察等失效分析技术对失效组件进行了分析.结果表明,材料成分、组织和显... HXD1型电力机车的牵引电机转轴和小齿轮轴采用圆锥过盈配合传动结构(下称转轴组件),使用中该组件出现了早期断裂失效.本文通过理化检测、断口和配合面宏/微观形貌观察等失效分析技术对失效组件进行了分析.结果表明,材料成分、组织和显微硬度正常,小齿轮轴和电机转轴的失效形式分别为高周疲劳断裂和微动疲劳断裂.造成组件失效的原因和过程是,小齿轮轴近齿端油槽-油孔交界线处有较大的结构应力集中,油槽底部周向加工刀痕造成附加应力集中,在应力集中和旋转弯曲疲劳载荷作用下油孔边两个应力集中点萌生了疲劳裂纹并扩展;随小齿轮轴裂纹的不断扩展转轴组件结构刚度减小,继而诱发了与小齿轮轴匹配的电机轴配合面的微动疲劳,电机轴疲劳裂纹萌生于微动区的边缘处;电机转轴先于小齿轮轴完全断裂.基于本文的分析结果提出了提高组件抗疲劳断裂的技术措施. 展开更多

关键词 机车 转轴组件 应力集中 微动疲劳 高周疲劳 圆锥过盈配合

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管道涡流信号的有限元仿真研究 被引量：5

2

作者 王燕礼 朱有利 +1 位作者 白昶 杨红军 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2013年第5期425-428,433,共5页

远场涡流检测技术是检测金属管道缺陷的重要方法。为了解管道涡流信号特征,提高管道缺陷检出率,建立了管道远场涡流检测的二维有限元仿真模型,并以图形形式详细分析了管道远、近场区涡流信号的幅值和相位沿管道轴向和径向的变化特征。... 远场涡流检测技术是检测金属管道缺陷的重要方法。为了解管道涡流信号特征,提高管道缺陷检出率,建立了管道远场涡流检测的二维有限元仿真模型,并以图形形式详细分析了管道远、近场区涡流信号的幅值和相位沿管道轴向和径向的变化特征。结果表明,沿轴向,信号幅值在近场区呈指数衰减,在远场区衰减缓慢,信号相位在近场区和远场区均变化较小;沿径向,近场区信号幅值在管腔衰减迅速,在管壁材料中呈峰状突变,在管外变化不明显,远场区信号幅值在管壁材料中也呈峰状突变,但相对近场区,幅值较小,而在管腔和管外变化不明显;无论远场区还是近场区,信号相位在管壁材料中突变都很厉害,相反在管腔和管外,变化不明显,对实际检测工作有重要的指导意义。 展开更多

关键词 管道 涡流 特征 有限元 仿真

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金属材料超声表面强化技术的研究与应用进展 被引量：65

3

作者 朱有利 王燕礼 +2 位作者 边飞龙 侯帅 谢俊峰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第20期35-45,共11页

简要回顾几种传统的表面机械强化技术及其特点。对近年来得到迅速发展和应用的金属材料超声表面强化技术进行介绍和评述。这包括超声冲击处理技术、超声喷丸强化技术和超声深滚强化与滚光技术。介绍以上几种技术在国内外的研发和应用的... 简要回顾几种传统的表面机械强化技术及其特点。对近年来得到迅速发展和应用的金属材料超声表面强化技术进行介绍和评述。这包括超声冲击处理技术、超声喷丸强化技术和超声深滚强化与滚光技术。介绍以上几种技术在国内外的研发和应用的历史和现状,对比几种技术在不同应用中的特点与限制,并与传统的表面机械强化技术进行比较。展望金属材料超声表面强化技术的发展与应用前景。在总结归纳的基础上,从强化机理、强化工艺、工程应用和技术规范等方面提出金属材料超声表面强化技术的研究和应用发展建议。为相关技术领域的研究机构、研究人员和工程应用单位提供有关金属材料超声表面强化的较为全面的信息。 展开更多

关键词 超声冲击处理 超声喷丸 超声深滚 表面机械强化

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芯棒锥面结构对孔冷挤压强化残余应力场的影响 被引量：9

4

作者 朱有利 侯帅 +2 位作者 王燕礼 边飞龙 管宇 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期87-92,共6页

为了在紧固孔周引入均匀的残余压应力,以延长紧固孔构件的疲劳寿命、提高其抗应力腐蚀性能,利用ANSYS有限元软件,建立了轴对称弹塑性有限元模型,对直接芯棒冷挤压强化过程进行了仿真,特别是对芯棒的前锥段曲线结构形式进行了设计与分析... 为了在紧固孔周引入均匀的残余压应力,以延长紧固孔构件的疲劳寿命、提高其抗应力腐蚀性能,利用ANSYS有限元软件,建立了轴对称弹塑性有限元模型,对直接芯棒冷挤压强化过程进行了仿真,特别是对芯棒的前锥段曲线结构形式进行了设计与分析,研究了前锥段曲线形式对残余应力场分布的影响.结果表明:孔壁表面的周向残余应力分布复杂且不均匀,比较而言,外凸型正弦曲线型芯棒所产生的残余压应力沿孔壁深度方向分布更加均匀;几种曲线形式的芯棒在上表面近孔边区域均产生了径向残余拉应力,在孔的挤入段产生了轴向残余拉应力,但外凸型正弦曲线型芯棒在上述区域所产生的残余拉应力较小,且分布区域也较小. 展开更多

关键词 冷挤压 残余应力 芯棒结构 疲劳失效 有限元分析

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滚压强化技术及在航空领域研究应用进展 被引量：18

5

作者 王燕礼 朱有利 杨嘉勤 《航空制造技术》 2018年第5期75-83,共9页

金属疲劳和腐蚀失效是限制飞机日历寿命、影响航空安全的关键因素之一。滚压强化是一种常用的提高航空金属零部件疲劳强度和耐腐蚀性能的机械表面强化技术。总结了滚压强化技术的强化机理,介绍了国内外专家学者对滚压强化技术的研究现状... 金属疲劳和腐蚀失效是限制飞机日历寿命、影响航空安全的关键因素之一。滚压强化是一种常用的提高航空金属零部件疲劳强度和耐腐蚀性能的机械表面强化技术。总结了滚压强化技术的强化机理,介绍了国内外专家学者对滚压强化技术的研究现状,综述了该技术在航空领域的应用现状。可以预见,随着滚压技术的不断突破,其强化效果会越来越好,应用领域会越来越广,在提高航空安全保障的同时,其价格优势会带来极大的经济效益。 展开更多

关键词 滚压强化 航空 残余应力 表面形貌 失效

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渐开线直齿圆柱齿轮接触疲劳失效成因再分析 被引量：9

6

作者 朱有利 王燕礼 +2 位作者 边飞龙 候帅 杨红军 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期722-728,共7页

联合采用表面失效分析和有限元应力分析的方法,研究了渐开线直齿圆柱齿轮接触疲劳失效的成因.结果表明:由啮入线至第一次双对轮齿啮合结束部分齿面上密集的表面点蚀与该段啮合齿面相对滑移大,所消耗的摩擦功最大,摩擦应力大于第二次双... 联合采用表面失效分析和有限元应力分析的方法,研究了渐开线直齿圆柱齿轮接触疲劳失效的成因.结果表明:由啮入线至第一次双对轮齿啮合结束部分齿面上密集的表面点蚀与该段啮合齿面相对滑移大,所消耗的摩擦功最大,摩擦应力大于第二次双齿啮合部分,而且最大剪应力更靠近齿面等因素有关.靠近节线的齿根齿面上的片状大块剥落属次表面点蚀,是由于该部位的次表面剪应力最大,位置最深,并且承受了前一对轮齿脱离啮合带来的冲击作用.紧邻啮入线附近齿面的较浅的剥落点蚀是由于承受啮入冲击,最大剪应力较大且出现位置较浅,齿面相对滑移最大所造成的,并与该处的表面点蚀坑有关. 展开更多

关键词 齿轮 接触疲劳 有限元分析 失效分析

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孔边倒角对直接芯棒孔冷挤压残余应力场的影响 被引量：8

7

作者 侯帅 朱有利 +2 位作者 王燕礼 边飞龙 叶雄林 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期89-92,共4页

采用大变形弹塑性接触分析有限元方法,对倒角孔的直接芯棒冷挤压强化工艺进行仿真分析,研究不同大小倒角的孔结构经强化后的周向残余应力分布。结果表明:网格尺度会影响计算结果精度,网格尺度不合理不能得到正确的数值计算结果;在孔的... 采用大变形弹塑性接触分析有限元方法,对倒角孔的直接芯棒冷挤压强化工艺进行仿真分析,研究不同大小倒角的孔结构经强化后的周向残余应力分布。结果表明:网格尺度会影响计算结果精度,网格尺度不合理不能得到正确的数值计算结果;在孔的挤入端加工的倒角,外圆直径应小于芯棒工作段直径,在孔的挤出端加工的倒角,外圆直径应大于芯棒工作段直径,这样对采用直接芯棒孔冷挤压强化工艺提高孔结构的抗疲劳性能更有益。 展开更多

关键词 倒角孔 冷挤压 残余应力 抗疲劳

原文传递

HX_D1机车小齿轮轴断裂失效应力分析 被引量：4

8

作者 朱有利 王燕礼 +1 位作者 唐亮 刘忠伟 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期69-75,共7页

HX_D1机车牵引电机小齿轮轴的两个疲劳源位于齿轮轴大端油槽-油孔交界处,相对于油槽谷底直径平面呈反对称分布,且不在油槽谷底.为深入研究应力在疲劳裂纹源萌生位置和裂纹萌生过程中的作用,本文基于有限元法建立了HX_D1机车牵引电机转... HX_D1机车牵引电机小齿轮轴的两个疲劳源位于齿轮轴大端油槽-油孔交界处,相对于油槽谷底直径平面呈反对称分布,且不在油槽谷底.为深入研究应力在疲劳裂纹源萌生位置和裂纹萌生过程中的作用,本文基于有限元法建立了HX_D1机车牵引电机转轴组件有限元细节应力分析模型,分析了在齿轮副啮合力作用下小齿轮轴的细节应力及分布状态.计算结果表明:小齿轮轴大端油孔两侧的两个应力集中点关于油槽谷底直径平面呈现反对称分布,这与裂纹源的实际位置吻合;从小齿轮轴锥端向齿端观察,油孔左侧应力集中点第一主应力值较右侧大(约26 MPa),这一区别导致左侧首先萌生疲劳裂纹的概率增大,该分析结果与失效小齿轮轴失效样本统计分析结果吻合.计算结果证实,油槽-油孔交界处呈反对称分布的应力集中在小齿轮轴的疲劳裂纹萌生过程中起决定性作用,建议采用表面机械强化的方法在两个疲劳危险点引入适当的残余压应力,以改善小齿轮轴的抗疲劳性能. 展开更多

关键词 机车齿轮轴 应力集中 疲劳断裂 有限元分析

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基于最大能量释放率原理的裂纹扩展算法的改进 被引量：3

9

作者 朱有利 侯帅 +1 位作者 王燕礼 孙寒骁 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期91-96,共6页

在基于最大能量释放率判据(Maximum energy release rate,MERR)的复合型裂纹扩展分析中,因需要对多个虚拟裂纹扩展方向进行试算和迭代运算,这会大大增加计算量,特别是为保证计算精度不得不选取很小的试算转角增量时,该问题会很突出。为... 在基于最大能量释放率判据(Maximum energy release rate,MERR)的复合型裂纹扩展分析中,因需要对多个虚拟裂纹扩展方向进行试算和迭代运算,这会大大增加计算量,特别是为保证计算精度不得不选取很小的试算转角增量时,该问题会很突出。为此,提出分别基于有限差分法(Finite difference method,FDM)和最大周向应力判据(Maximum tangential stress,MTS)的裂纹转角预测方法,以减小计算量或提高计算精度。推导相关计算公式和算法,利用FORTRAN与ANSYS参数化设计语言(ANSYS parameter design language,APDL)语言混合编程的方法实现了基于ANSYS有限元环境下的裂纹扩展自动分析,并通过对带孔薄板的疲劳裂纹扩展分析,验证了所提出方法的有效性。分析发现,FDM的预测误差小于MTS的预测误差。MTS预测的转角误差曲线与转角曲线的一阶导数有相同的变化规律,而FDM预测转角的误差曲线与转角曲线的二阶导数有相同的变化规律。根据MERR和MTS判据得到的K_(Ⅱ)值趋近于零,这与局部对称判据(Local symmetry,LS)一致,但MERR和LS判据的计算结果更接近。 展开更多

关键词 裂纹扩展方向 最大能量释放率 有限差分法 最大周向应力

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疲劳载荷对17CrNiMo6喷丸强化层残余应力与组织的影响 被引量：7

10

作者 孙寒骁 朱有利 +2 位作者 侯帅 王燕礼 王伟 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期43-48,共6页

高强度渗碳钢17CrNiMo6常用喷丸强化工艺来改善抗疲劳性能,但疲劳载荷会使喷丸强化层的残余应力与组织发生改变,削弱了强化效果。采用X射线衍射方法研究了其残余应力、半高宽和残余奥氏体随疲劳载荷周次的变化规律,同时研究了喷丸前后... 高强度渗碳钢17CrNiMo6常用喷丸强化工艺来改善抗疲劳性能,但疲劳载荷会使喷丸强化层的残余应力与组织发生改变,削弱了强化效果。采用X射线衍射方法研究了其残余应力、半高宽和残余奥氏体随疲劳载荷周次的变化规律,同时研究了喷丸前后表面形貌、硬度和组织的变化。结果表明,喷丸与二次喷丸强化层残余应力场在疲劳载荷前100周次内发生了应力松弛,松弛幅度分别为50%与33%,之后基本保持稳定。半高宽随载荷周次的增加分别下降了5%与7%,而残余奥氏体含量变化不大。此外,喷丸处理增加了材料表层残余压应力,细化了晶粒尺寸,使疲劳寿命提高了11%;二次喷丸可进一步增加材料表层残余压应力,细化晶粒尺寸并改善表面形貌使材料疲劳寿命提高了23%。因此在评估喷丸工艺强化效果,预测喷丸处理后零部件的疲劳寿命时,宜采用松弛后的残余应力作为衡量参数。 展开更多

关键词 喷丸 17CrNiMo6 残余应力 应力松弛 组织结构 疲劳载荷

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光整滚光和开缝衬套挤压孔结构表面完整性及疲劳行为研究 被引量：8

11

作者 王燕礼 卞小芳 +1 位作者 符彬 曹强 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期336-345,共10页

目的澄清光整滚光和开缝衬套挤压孔结构疲劳行为和强化机制的区别。方法采用传统钻-铰、光整滚光、开缝衬套挤压等三种不同工艺,制备TA15钛合金含φ8.75中心圆孔疲劳试样,通过恒幅拉-拉对比疲劳试验和疲劳数据统计分析方法,评价不同工... 目的澄清光整滚光和开缝衬套挤压孔结构疲劳行为和强化机制的区别。方法采用传统钻-铰、光整滚光、开缝衬套挤压等三种不同工艺,制备TA15钛合金含φ8.75中心圆孔疲劳试样,通过恒幅拉-拉对比疲劳试验和疲劳数据统计分析方法,评价不同工艺制备孔结构的抗疲劳性能。采用体式显微镜观察孔端和孔壁形貌,用触针式表面粗糙度轮廓仪测试孔壁表面粗糙度,用X射线衍射应力测定法测定孔端表面残余应力,用透射电子显微镜观察孔壁材料微观结构,用显微硬度计测定孔壁显微硬度点阵等技术和方法,分析了不同工艺制备孔结构表面完整性。通过扫描电子显微镜标定疲劳断口辉纹平均间距与裂纹长度,用数码长焦显微镜标定孔端表面裂纹长度与疲劳循环周次的关系,并定量分析了不同工艺制备的孔结构疲劳裂纹萌生寿命和裂纹扩展速率。结果光整滚光和挤压强化分别提高连接孔中值疲劳寿命63%和317%。光整滚光可降低孔壁表面粗糙度Ra至0.52μm,但改变孔壁附近残余应力状态能力有限,且会在孔端形成尖锐的材料凸瘤;挤压强化后,孔壁表面粗糙度Ra为0.73μm,在孔壁引入4mm深、峰值达-500MPa的残余压应力区,并大幅提高孔壁材料位错密度,且孔端无材料凸瘤产生。结论光整滚光提高孔结构疲劳寿命的主要机制是,通过降低孔壁表面粗糙度延长裂纹萌生寿命。挤压强化主要机制是,通过引入大深度、高幅值的残余压应力和改善材料微观结构延长裂纹萌生寿命和裂纹扩展寿命。因此,挤压强化优于光整滚光技术。考虑到实际机械结构中多为叠层特征孔结构,挤压强化因为不会在孔端遗留材料凸瘤,更有利于保证夹层间隙安装要求。 展开更多

关键词 光整滚光 开缝衬套挤压 孔结构 表面完整性 疲劳行为

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开缝衬套挤压工艺对TA15孔结构疲劳增益的影响 被引量：5

12

作者 王燕礼 许光群 +1 位作者 符彬 曹强 《钛工业进展》 CAS 北大核心 2019年第4期30-35,共6页

研究了相对挤压量、终铰参量、衬套开缝放置角度等工艺参数对开缝衬套挤压TA15钛合金连接孔疲劳增益的影响。结果表明,开缝衬套挤压技术可有效提高TA15孔结构疲劳强度,延长其疲劳寿命;相对挤压量越大,孔挤压疲劳增益越大,但是TA15钛合... 研究了相对挤压量、终铰参量、衬套开缝放置角度等工艺参数对开缝衬套挤压TA15钛合金连接孔疲劳增益的影响。结果表明,开缝衬套挤压技术可有效提高TA15孔结构疲劳强度,延长其疲劳寿命;相对挤压量越大,孔挤压疲劳增益越大,但是TA15钛合金对挤压量非常敏感,微小的相对挤压量波动会导致显著的疲劳增益波动;在完全去除开缝衬套在孔壁遗留的材料凸脊前提下,0.190mm和0.065mm2种单边终铰参量对TA15孔结构挤压疲劳增益有明显影响,0.190mm单边铰削量时挤压疲劳增益更大,而非终铰参量越小越好;在Fmax=400MPa,R=0.1疲劳载荷条件下,衬套开缝与试样最窄截面平行放置,仍能够获得明显的疲劳增益,但相对于与试样与最窄截面呈90°放置,疲劳增益会略有下降。建议在实际孔挤压操作中,衬套开缝尽量避开最窄截面放置。 展开更多

关键词 开缝衬套挤压 TA15钛合金 挤压量 铰削 疲劳增益

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异材夹层条件下不同工艺制备孔结构表面完整性和疲劳性能试验研究 被引量：2

13

作者 董志鹏 王燕礼 +2 位作者 姚亮亮 杨帆 刘维 《航空制造技术》 2020年第17期32-39,75,共9页

为研究异材夹层结构对不同工艺制备孔表面完整性和疲劳性能的影响,在夹层条件下采用钻–铰、滚光、冷挤压3种工艺制备了φ8.36mm终孔,开展了表面形貌、表面粗糙度、表面残余应力、微观组织结构分析,以及疲劳试验和断口分析。结果表明,... 为研究异材夹层结构对不同工艺制备孔表面完整性和疲劳性能的影响,在夹层条件下采用钻–铰、滚光、冷挤压3种工艺制备了φ8.36mm终孔,开展了表面形貌、表面粗糙度、表面残余应力、微观组织结构分析,以及疲劳试验和断口分析。结果表明,滚光在夹层孔端形成明显飞边,在7B04–T6孔端形成环状滚压微裂纹。冷挤压在衬套开缝对应夹层7B04–T6孔端区域形成挤压微裂纹。在文中疲劳载荷条件下,99.9%存活率、95%置信度时,滚光分别提高7B04–T6和TA15孔疲劳寿命0.01倍和0.63倍;A冷挤压量提高7B04–T6孔疲劳寿命3.25倍,但会降低TA15孔疲劳寿命;B冷挤压量分别提高7B04–T6和TA15孔疲劳寿命18倍和3.30倍;3类孔结构疲劳源均从孔壁或孔角萌生,没有从挤压或滚压微裂纹处萌生。 展开更多

关键词 夹层结构 孔 滚光 开缝衬套挤压 表面完整性 疲劳性能

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开缝衬套孔挤压残余应力场数值计算研究 被引量：9

14

作者 张小辉 许光群 +5 位作者 聂利 贺旺 杨嘉勤 曹强 郑树民 王燕礼 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期64-70,共7页

本文基于有限元技术模拟了开缝衬套挤压和直接芯棒挤压两种孔挤压工艺,对比研究了两种不同工艺导致的孔壁材料轴向流动和孔壁残余应力场。结果表明:开缝衬套挤压可有效抑制材料向挤出端流动,这在飞机夹层孔结构挤压中可减小夹层间隙尺寸... 本文基于有限元技术模拟了开缝衬套挤压和直接芯棒挤压两种孔挤压工艺,对比研究了两种不同工艺导致的孔壁材料轴向流动和孔壁残余应力场。结果表明:开缝衬套挤压可有效抑制材料向挤出端流动,这在飞机夹层孔结构挤压中可减小夹层间隙尺寸;衬套开缝对应孔壁区域残余应力有突变,但仍然是对抗疲劳有利的压应力,而非拉应力;开缝衬套挤压挤入端孔边是压应力,而直接芯棒挤压是拉应力;相同干涉量条件下两种工艺引入的残余压应力峰值近似,但开缝衬套挤压残余压应力场域较直接芯棒挤压增大了约1mm. 展开更多

关键词 开缝衬套 孔挤压 孔结构 残余应力 有限元

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旋片喷丸对7B04-T6铝合金应力腐蚀抗性的影响 被引量：3

15

作者 贺旺 王燕礼 +3 位作者 王亚南 刘金生 谭志国 高建 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期52-58,共7页

为研究喷丸对7B04-T6铝合金应力腐蚀抗性和静态力学性能的影响,采用旋片喷丸技术对7B04-T6铝合金进行0.1~0.2 A、0.2~0.3 A两种喷丸强度的表面强化处理,进行喷丸前后试样表面粗糙度和残余应力的测定与分析、表面形貌观察、恒载荷应力腐... 为研究喷丸对7B04-T6铝合金应力腐蚀抗性和静态力学性能的影响,采用旋片喷丸技术对7B04-T6铝合金进行0.1~0.2 A、0.2~0.3 A两种喷丸强度的表面强化处理,进行喷丸前后试样表面粗糙度和残余应力的测定与分析、表面形貌观察、恒载荷应力腐蚀测试、材料静态强度对比测试,并用扫描电子显微镜对断口进行观察分析。结果表明:0.1~0.2 A和0.2~0.3 A两种喷丸强度可分别在7B04-T6铝合金表面形成-350 MPa和-275 MPa残余压应力;表面粗糙度Ra从喷丸前的0.9μm分别增大至1.6μm和1.8μm;在3%NaCl+0.5%H2O2(质量分数)溶液中、(35±1)℃、350 MPa恒载荷作用下应力腐蚀持续时间分别较未喷丸试样提高11.3倍和8.7倍,0.1~0.2 A喷丸强度改善效果更佳;喷丸处理不改变材料的强度极限和断面收缩率,两种喷丸工艺对静态强度和断面收缩率的影响一致。 展开更多

关键词 旋片喷丸 7B04-T6 应力腐蚀开裂 残余应力 静态强度

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飞机主起落架梁裂纹无损检测结果不一致原因分析

16

作者 曹强 贺旺 +1 位作者 王燕礼 张明 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期531-535,共5页

主起落架梁是飞机重要承力构件,也是全机最为重要的疲劳关键部位,对主起落架梁进行无损检测,及时发现疲劳损伤,对飞机修理方案的制定和确保飞机飞行安全具有重要意义。针对某飞机主起落架梁18长桁缺口部位先后进行了3次涡流检测和渗透检... 主起落架梁是飞机重要承力构件,也是全机最为重要的疲劳关键部位,对主起落架梁进行无损检测,及时发现疲劳损伤,对飞机修理方案的制定和确保飞机飞行安全具有重要意义。针对某飞机主起落架梁18长桁缺口部位先后进行了3次涡流检测和渗透检测,但各次检测结果不完全一致,可重复性不好。为查找原因,进行了第四次检测验证,检测结果和分析表明,飞机状态不同是造成检测结果出现差异的原因;对被检测件部位施加一定的静载荷,可有效提高渗透检测灵敏度。 展开更多

关键词 起落架梁 裂纹 涡流检测 渗透检测

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孔挤压强化技术研究进展与展望 被引量：39

17

作者 王燕礼 朱有利 +1 位作者 曹强 张小辉 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期1-17,共17页

螺接和铆接是飞机结构主要连接方法,因为孔边存在严重结构应力集中,孔结构很容易发生疲劳断裂,影响航空安全性和可靠性,因此,提高连接孔疲劳强度是航空业普遍关心的关键技术问题之一。孔挤压是当前国际上应用最为广泛的连接孔抗疲劳制... 螺接和铆接是飞机结构主要连接方法,因为孔边存在严重结构应力集中,孔结构很容易发生疲劳断裂,影响航空安全性和可靠性,因此,提高连接孔疲劳强度是航空业普遍关心的关键技术问题之一。孔挤压是当前国际上应用最为广泛的连接孔抗疲劳制造技术,具有不改变结构设计、材料,不增加飞机重量,成本低、效果好等优势。本文从孔挤压技术发展、孔挤压强化机理、孔挤压影响因素、服役条件对孔挤压疲劳增益影响以及再挤压对预疲劳连接孔疲劳增益影响等5个方面进行了较为系统的总结,并基于孔挤压技术研究现状和航空工业发展实际需求,分析了当前研究的不足,提出了一些未来研究孔挤压技术需要关注的方向。 展开更多

关键词 孔挤压 飞机结构 强化机理 残余应力 疲劳增益

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基于多晶体塑性与唯象学本构模型的纯铝与单晶铝的有限变形分析与对比 被引量：2

18

作者 侯帅 朱有利 +1 位作者 王燕礼 孙寒骁 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3760-3766,共7页

多晶体塑性模型能够反映材料的微观结构和各种力学响应,但是模型复杂,本构积分计算量大,而唯象学弹塑性本构模型相对简单,但是基于变形率张量弹塑性加法分解的唯象学弹塑性本构模型又不能反映材料的微结构发展演化,在大变形时会产生差... 多晶体塑性模型能够反映材料的微观结构和各种力学响应,但是模型复杂,本构积分计算量大,而唯象学弹塑性本构模型相对简单,但是基于变形率张量弹塑性加法分解的唯象学弹塑性本构模型又不能反映材料的微结构发展演化,在大变形时会产生差别。分别采用以上2种本构模型对纯铝和单晶铝的有限变形单向拉伸过程进行了计算分析,比较了2种模型在不同变形量下计算结果的差别。结果表明,纯铝唯象学弹塑性本构模型在真应变超过25.5%时,应力应变曲线开始出现差别,且随应变的增加而增大。多晶体塑性模型能够从变形、织构和残余应力等方面反映纯铝和单晶铝大变形产生的各向异性。 展开更多

关键词 多晶体塑性 本构关系 纯铝 单晶铝 有限单元法 单向拉伸

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表面小缺口损伤的超声深滚抗疲劳强化处理 被引量：1

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作者 朱有利 边飞龙 +1 位作者 王燕礼 侯帅 《装甲兵工程学院学报》 2014年第5期82-86,共5页

为研究超声深滚处理技术(Ultrasonic Deep Rolling,UDR)对零件表面损伤的抗疲劳修复与强化作用,制备了Ti-6Al-4V缺口疲劳试件,采用UDR技术对缺口疲劳试件进行了深滚强化处理。通过疲劳试验对比了深滚处理前后的缺口试件的抗疲劳性能。... 为研究超声深滚处理技术(Ultrasonic Deep Rolling,UDR)对零件表面损伤的抗疲劳修复与强化作用,制备了Ti-6Al-4V缺口疲劳试件,采用UDR技术对缺口疲劳试件进行了深滚强化处理。通过疲劳试验对比了深滚处理前后的缺口试件的抗疲劳性能。采用体视显微镜对疲劳断口和深滚处理后缺口附近的塑性变形进行了观察分析,根据名义应力法和局部应力应变法对缺口件的疲劳寿命进行了计算,并与试验结果进行了比较。结果表明:试验结果与计算结果较接近;与未经超声深滚处理的试件相比,经超声深滚处理后缺口试件的疲劳强度由276 MPa提高到523 MPa。断口分析表明:经超声深滚处理后疲劳裂纹源下移到缺口根部以下0.68 mm处,说明超声深滚在缺口根部引入的残余压应力是提高缺口试件疲劳强度的主要原因。 展开更多

关键词 表面损伤 超声深滚 疲劳寿命 TI-6AL-4V

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表面类裂纹缺陷与地磁场相对空间位置对漏磁场检测的影响 被引量：1

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作者 朱有利 王燕礼 黄元林 《装甲兵工程学院学报》 2009年第4期79-82,共4页

采用低频电磁场的有限元单元分析方法，分析铁磁性金属零件表面类裂纹缺陷与地磁场的空间相对位置变化对缺陷处漏磁场的影响，并通过试验进行了验证。结果表明：相对空间位置对漏磁场强度值影响较大，但对漏磁场强度曲线的变化特征影响... 采用低频电磁场的有限元单元分析方法，分析铁磁性金属零件表面类裂纹缺陷与地磁场的空间相对位置变化对缺陷处漏磁场的影响，并通过试验进行了验证。结果表明：相对空间位置对漏磁场强度值影响较大，但对漏磁场强度曲线的变化特征影响不大。当缺陷与地磁场磁力线相互垂直时，漏磁场强度值最大；当缺陷与地磁场磁力线平行时，漏磁场强度值最小。这表明当采用漏磁场检测方法进行无损探伤时，零件的空间方向可能会影响探伤结果。 展开更多

关键词 有限元法 漏磁场强度 表面裂纹 无损探伤

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