压力传感器中金线的振动疲劳研究-肖沛宏
关于疲劳强度计算中两种计算公式的分析
2 m b
0. 21
n(2) - n( 1) = n- 1 m
b
( n- 1) 2 m + ( n- 1) 3
b
n- 1 - nb -
2
m -…
b
式( 6) 的误差分析是正确的.
( 6)
通过以上的分析 可得出: 当动 载特性很 强, 即 m
较 小, a 较 大时, 近似式 ( 2) 与 精确式 ( 1) 的计算 结果
b
a
3. 65 > n = 3. 0
此杆按式( 1) 和式( 2) 校核都是安全的. 算例中 n( 2) - n( 1) = 0. 2. 由式 ( 6) 估 算其误差, 保
留三项近似计算
n( 2) - n(1) = n- 1 m ( n- 1 - nb) -
b
( n- 1) 2 m + ( n- 1 ) 3
非 对称 循环 下, 用 G oo dman 直 线计 算构 件的 疲 劳强度时, 工作安 全系数的精 确计算公 式[1] 和近似 计 算公式[ 2] 为
n=
k
-1
a+
-1
m
( 1)
b
m
b/ nb
+
a
=1
k - 1 /n
( 2)
为 了以后讨论方便, 由精确式( 1) 和近似式( 2) 求出 的
工作 安全系 数分别 记为 n( 1) 和 n( 2) . 通 常规定 安全 系
k -1 a
( 4)
在静载情况下 a= 0, 式( 3) 退化为静力 强度计算 式 n( 1) = b/ m; 而式 ( 2) 则 化为 nb= b/ m , 此式 无意 义, 这 是由于直线 CD 与 m轴相重 合, 与 m 轴有无 数个交点而产生的.
某电子设备随机振动疲劳寿命仿真分析
引 言
用于 机载 或野 外军 用 电子设 备所 处 的机械 环境 较
１ 随机 振 动 及 其 工 程应 用
自然界 和工 程实 际 中大量 振动 现象都 是非 确定 性 的振动 ， 可使 用统 计 的方法 来研 究其 规律 ， 平稳 的随机 过程 通 常用来 抽 象 和简 化 实 际振 动 环 境 ， 线 性 各 态 历 经平 稳 随机振 动 函数 表示 为 ：
Ｔ ｈｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ａ ｒ ｅ ｓ ｉ ｍｉ ｌ ａ ｒ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｌ ｌ ｏ ｗｉ ｎ ｇ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ， ｗｈｉ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｕｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈｉ ｓ ｐ ａ ｐｅ ｒ ｉ ｓ ｈ ｅ ｌ ｐｆ ｕｌ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｔ ｉ ｇ ｕ ｅ ｌ ｉ ｆ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｅ ｑ ｕｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ；ｒ ａ ｎ ｄｏ ｍ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ；ｆ ａ ｔ ｉ ｇ ｕ ｅ ｌ ｉ ｆ ｅ；ｓ ｐｅ ｃ ｔ ｒ ｕ ｍ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ；ＰＳ Ｄ
第３ ２ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ第 ６期
２ ０ １ ６年 １ ２月
电 子 机 械 工 程
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ－Ｍ ｅ ｃ ｈａ ｎｉ ｃ ａｌ Ｅｎｇｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ
Ｖｏ １ ． ３２． Ｎｏ ． ６
Ｄｅ ｃ ． ２ ０ １ ６
nCode_S-N疲劳理论
ncode 回疲劳分析基础及S-N分析法2012年HBM内容nCode.·疲劳失效·怎样预测疲劳寿命·S-N疲劳寿命分析基础HEMnCode/T 什么是金属疲劳?HEM什么是金属疲劳?nCode//·疲劳是一种机械损伤过程，在这一过程中即使名文应力低于材料的屈服强度，载荷的反复变化也将引起失效·疲劳一般包含裂纹萌生和随后的裂纹扩展两个过程，循环里性变形是金属产生疲劳的主要原因HBM恩·内因：金属中有位错金属疲劳失效的原因是什么?·外因：载荷的变化nCode/D桥梁坍塌nCode/@7Minneapolis'l-35Bndge Colapse;is stuctural Failure or Metal Fatigue to Blame?Cmg -品s1131,域Ccl ?ehR3l p ertd net,togtctrtsniaiirpcrfon teuhient ,nlinescm8 and pskt nih sanfeem疲劳失效·在美国已经得到确认，由于产品的疲劳问题所引起的损失占国民生产总值的4%左右(约1200亿美元).·中国机械工程手册在第6章“结构疲劳强度设计"中指出：机械零构件80%以上为疲劳破坏，因此对于承受循环载荷的零构件都应进行疲劳强度设计。
疲劳失效所涉及的领域nCode/M·汽车、航天、航空、航海、能源、国防、铁路、海洋工程及一般的机器制造等工业领域赣车农用车辆工程车辆国防航空航天铁路能源机器隔A 汽车零部件失效·车架·歧管·支架·曲轴·刹车·排气管·车轮HBM火车出轨(英国Hatfield)bed疲劳寿命定义·裂纹起始寿命·裂纹扩展寿命·总寿命nCode/mZ二)□gd疲劳发展简史(1/2)nCode/@7·1839年，Poncelet首先使用“疲劳”一词。
时频分析在透平压缩机振动故障诊断中的研究与应用
出 的振 动信 号一般 都是 时间 波形 。对 于有 明显特 征
的波形 ，可直 接用 来对设 备故 障作 出初步判 断 。例 如 ：出现正 弦波表 示存在 不平衡 ；出现等距 离 的尖 脉 冲是 冲击 的特征 ；出现 削波 表示有 摩擦 。一般来 说 ，单纯 的不平 衡 其 振 动波 形 基 本上 是 正 弦式 的 ； 单纯 的不 对 中其 振动 波形 比较稳 定 、光 滑 ，重复性 好 ；转子 组件松 动及 干摩擦 产生 的振 动波形 比较毛
ｌ ０
时频 分析在 透平 压缩机振 动故 障诊 断 中的研 究与应用
时频 分 析 在 透 平 压 缩 机 振 动 故 障诊 断 中 的 研 究 与 应 用
李丹 嵩
（ 七海 交 通 大 学 机 械 工 程 学 院 ）
摘 要 设 备故 障诊 断近 年 来 已发展 成为一 门新兴 学科 。振 动 故障诊 断是 常见 的应用 于透平 压 缩机的故 障诊 断方 法。针 对上海 焦化有 限公 司空气透 平压缩机 的故 障振 动信 号 ，提 取 故 障
功 。 。完 整 的振 动诊断 技术应该 包括 下面 四方面 ：
李卅 高 ，女 ，１８ ９ ３年 ｌ １月 生 ，硕 上 研 究 生 一 卜 市 ，２ ０ ３ 海 ０ ００
《 工装备 技 术》 ３ 化 第 １卷 第 ６期 ２ １ ０ ０年
１ 振动 故障诊 断
１ １ 振动分 析 的基本原 理 ．
常见 的故障 ，其信 号都是 确定性 信号 ，都 可 以用 函
数关系来 描述 ，即通 过理 论计算 和频谱 分 析技术 均
可确定 它们 的特征频 率 ，从 而确 定故 障 的类 型和 部 位 。振 动分析 仪器利 用 电压 加速 度传感 器将 振动 信
预紧力对复合材料单搭接接头疲劳性能的影响
肖睿恒ꎬ等预紧力对复合材料单搭接接头疲劳性能的影响
ＤＯＩ:１０.１９３４４ / ｊ.ｃｎｋｉ.ｉｓｓｎ１６７１－５２７６.２０２２.０５.０１５
预紧力对复合材料单搭接接头疲劳性能的影响
肖睿恒１ ꎬ王耀１ ꎬ刘庆波２ ꎬ安鲁陵２
(１. 中国商飞上海飞机制造有限公司ꎬ上海 ２０１３２４ꎻ ２. 南京航空航天大学ꎬ江苏 南京 ２１００１６)
复合材料板孔径伸长量随循环次数的变化曲线可以分为疲劳初始阶段、孔径缓慢增长阶段和
孔径加速增长阶段ꎻ仿真结果与试验吻合良好ꎬ可以分析出孔周损伤情况ꎻ增大预紧力ꎬ可以缩
短疲劳初始阶段的循环次数ꎬ增大孔径缓慢增长阶段的循环次数ꎮ
关键词:复合材料ꎻ预紧力ꎻ疲劳性能ꎻ有限元分析ꎻ单搭接接头
中图分类号:ＴＢ３０２.３ 文献标志码:Ｂ 文章编号:１６７１￣５２７６(２０２２)０５￣００６５￣０５
ｃｈａｎｇｅ ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｆｏｒｍ ｏｆ ｔｈｅ ｊｏｉｎｔ. Ａｓ ｔｈｅ ｐｒｅｌｏａｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｓꎬ ｔｈｅ ｆａｔｉｇｕｅ ｌｉｆｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｓｉｎｇｌｅ－ｌａｐ ｊｏｉｎｔ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ.
Ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｌａｍｉｎａｔｅ ｈｏｌｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｃｙｃｌｅｓ ｃａｎ ｂｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｒｅｅ
拧紧过程均采用 ３０ ｒ / ｍｉｎ 的转速ꎬ进行预紧力－拧紧
力矩关系测试ꎬ通过试验平台上的力传感器和转矩传感
方向 为 [ ４５ / － ４５ / ４５ / ９０ / ０ / － ４５ / ０ / ９０ / ４５ / － ４５ / ０] ｓꎬ 共 ２２
【国家自然科学基金】_压力振动_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106
正弦波 正三角形排列 棘轮应变 极限环振动 极化子 机械性能 机匣弹性体 本征正交分解法 有限元法 有限元 有效应力 时程压力 旋芯棒式机头 数值计算 数值仿真 故障诊断 摩擦阻力 摩擦 接触角度 接触网 接触紧度 振型函数 振动注射成型 振动控制 振动挤出 振动台试验 挤压油膜阻尼器 拱顶压力 拉曼光谱 抗震性能 惯性冲击 悬浮颗粒 心率变异性 微驱动 微重力 微孔塑料 微分求积法 微位移机构 径向基函数神经网络 弹性模型 弹性曲轴-轴承系统 弹性支承 弯管 弯曲强度 干酪根 干摩擦阻尼 岩土工程 小波动 射流泵 导向机构 宽幅平底船型 实验研究 定日镜 完全二次型组合法
推荐指数 4 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
SNOM光学探针高度控制技术研究
第18卷第1期1999年2月电 子 显 微 学 报Journal of C hinese Electron Microscopy SocietyVol-18,No.11999-02文章编号:1000-6281(1999)01-0124-128SNOM光学探针高度控制技术研究王克逸 王 昕 金 农 黄文浩(中国科学技术大学精密机械与精密仪器系,合肥230026)摘 要:本文介绍采用非光学方法实现剪切力(shear fo rce)检测和轻敲(ta pping)模式微振动检测。
通过检测压电片上的电压输出,用作探针与样品间距控制信号,实现扫描近场光学显微镜(SN O M)光学探针与样品间距控制。
文中给出了探针-压电片检测系统的的频率特性,并比较了剪切力探测和轻敲模式探测特性的区别。
在剪切力作用下探针在正负半周振动时受到的作用力是对称施加的,谐振状态受剪切影响,随作用力增大振幅连续减小。
而在轻敲模式工作时探针受到非对称力作用,因而在探针的谐振状态与作用力关系(力曲线)上表现出不同特征。
采用轻敲方式时存在最佳工作频率,只有在该频率下才能得到合适的力曲线,并获得较好的图像。
关键词:光学探针;谐振;剪切力;轻敲模式分类号:T H742.9;T B811.2 文献标识码:A目前在扫描近场光学显微镜(SNOM)中广泛使用的针尖-样品高度控制方法是通过剪切力检测[1],而剪切力信息是将激光聚焦在光纤探针上,测量散射光随探针振动的变化得到的。
另外,通过在光纤探针弯曲部抛光形成的反射面[2]或粘贴反射片[3]也能获得探针振动信号。
但是,光学方法存在固有的缺点,用在SNOM探针振动控制时会增加许多复杂性。
主要缺陷包括:1)由于通常光点聚焦在光纤尖端附近紧靠样品处,样品的起伏有可能使被检测光受阻挡,造成振幅减小的假象。
2)用于检测探针振动的激光强度远比由孔径进入光纤的光要强得多(105倍)。
因而会对由探针孔径检测到的近场光信号产生干扰。
功率模块随机振动响应分析及疲劳寿命预测
功率模块随机振动响应分析及疲劳寿命预测目录1. 内容描述 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 国内外研究现状 (4)1.3 论文结构安排 (5)2. 功率模块随机振动响应分析方法 (6)2.1 随机振动基本理论 (7)2.2 功率模块建模方法 (8)2.3 随机振动响应求解方法 (9)2.4 本章小结 (10)3. 功率模块疲劳寿命预测方法 (11)3.1 疲劳寿命评估指标 (12)3.2 疲劳寿命预测模型 (13)3.3 疲劳寿命评估流程 (14)3.4 本章小结 (15)4. 功率模块随机振动响应与疲劳寿命关联分析 (16)4.1 随机振动响应对疲劳寿命的影响 (18)4.2 疲劳寿命对随机振动响应的敏感性分析 (19)4.3 关联性分析方法 (20)4.4 本章小结 (21)5. 实验验证与结果分析 (22)5.1 实验方案设计 (23)5.2 实验设备与参数设置 (25)5.3 实验结果与分析 (26)5.4 本章小结 (27)6. 结论与展望 (28)6.1 研究成果总结 (29)6.2 研究不足与局限性 (30)6.3 未来研究方向展望 (31)1. 内容描述本文档主要针对功率模块的随机振动响应进行分析，并通过疲劳寿命预测方法评估其可靠性和使用寿命。
我们将对功率模块的结构、工作原理和性能参数进行详细阐述，以便为后续的振动响应分析和疲劳寿命预测提供基础。
我们将采用实验方法收集功率模块在不同工况下的振动数据，包括静态振动、随机振动以及强迫振动等。
通过对这些数据的处理和分析，我们可以揭示功率模块在各种工况下的振动特性，如振幅、频率、周期等。
在此基础上，我们将构建振动响应模型，用于描述功率模块在不同工况下的振动响应规律。
我们将利用疲劳寿命预测方法，结合功率模块的振动响应特性和实际使用环境，对其疲劳寿命进行预测，为用户提供有关功率模块可靠性和使用寿命的重要信息。
1.1 研究背景与意义随着科技的快速发展，电力电子系统在各种领域的应用越来越广泛，如电动汽车、航空航天、工业自动化等。
航空发动机支架零件振动疲劳及结构优化
航空发动机支架零件振动疲劳及结构优化作者：王云鹏肖伟田肖庆曾超罗少敏贾赟来源：《计算机辅助工程》2020年第04期摘要：針对某型航空发动机支架零件侧面根部经常出现疲劳裂纹的问题，基于功率谱密度（power spectral density， PSD）通过谐响应分析推导疲劳损伤传递函数，使用ANSYS Workbench搭建振动疲劳分析流程，结合模态信息使用Dirlik方法在nCode DesignLife中进行疲劳求解。
仿真结果表明，该支架零件侧面根部的疲劳裂纹主要是由倒角半径过小导致的。
发动机工作时可与支架零件产生2个共振带，虽然增大倒角半径有利于避开支架零件的2阶共振带，但是降低支架零件根部应力集中水平才是提高零件使用寿命的直接方法。
当零件侧面根部倒角半径增大为2.5 mm时，支架零件的使用寿命最大。
若配合零件背面根部倒角尺寸进行优化设计，可进一步提高零件的使用寿命。
关键词：航空发动机; 支架; 振动; 疲劳; 功率谱密度; 谐响应; 有限元中图分类号： V233; TB115.1文献标志码： BVibration fatigue and structural optimization of aeroengine support partWANG Yunpeng1， XIAO Wei1， TIAN Xiaoqing1， ZENG Chao2， LUO Shaomin2， JIA Yun2（1. Technical Department， AVIC Guizhou Aero Engine Maintenance Co.， Ltd.， Zunyi 563114， Guizhou， China;2. School of Aerospace Engineering， Guizhou Institute of Technology， Guiyang 550003，China）Abstract：As to the frequent fatigue cracks on the side root of an aeroengine support part， the fatigue damage transfer function is derived by harmonic response analysis based on power spectral density （PSD）. ANSYS Workbench is used to simulate the vibration fatigue analysis process， and Dirlik method is used to solve fatigue in nCode DesignLife combining with modal information. The simulation results show that the fatigue cracks at the side root of the support part are mainly caused by the too small chamfer radius. During engine operation， two resonance bands appear on the support part. Although increasing the chamfer radius is beneficial to avoid the second order resonance band of the support part， but the direct way to improve the service life is reducing the stress concentration level at the root of the support part. While the side root chamfer radius increased to 2.5 mm， the service life of the support part is the maximum. While the chamfer size of the back part is optimized，the service life can be further improved.Key words：aeroengine; support part; vibration; fatigue; power spectral density; harmonic response; finite element0 引言疲劳破坏理论自19世纪40年代被提出以来一直广受关注。
连接件振动疲劳寿命分析的应力严重系数法
第 43 卷第 2 期2023 年 4 月振动、测试与诊断Vol. 43 No. 2Apr.2023 Journal of Vibration，Measurement & Diagnosis连接件振动疲劳寿命分析的应力严重系数法∗华一畅1，姚卫星1，2，黄杰1（1.南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京，210016）（2.南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室南京，210016）摘要针对连接件振动疲劳涉及的应力集中以及接触非线性问题，借鉴准静态疲劳分析的应力严重系数（stress severity factor，简称SSF）法对于应力集中以及接触问题的分析方式，将其推广到随机振动，采用等效SSF模型计算应力响应，提出连接件振动疲劳寿命分析的SSF法。
算例验证结果显示，2个载荷谱激励下，振动疲劳寿命的计算误差分别为27.3%和30.7%。
结果表明，SSF法具有快速、高精度的特点，能够达到工程中快速评估连接件振动疲劳寿命的需求。
关键词连接件；振动疲劳；应力严重系数法；寿命估算中图分类号O324；TH128引言机械结构在振动环境中工作时，振动疲劳强度是结构设计的关键因素之一［1］。
由于连接件需要在结构上开孔，造成结构的不连续，孔边存在应力集中问题，易发生疲劳失效。
在工程设计过程中，采用快速有效的方法对连接件进行振动疲劳寿命估算至关重要。
目前，对于线性结构，一般采用频域法进行疲劳寿命评估［2⁃4］，通过从频域中定义加载过程，计算得到危险部位应力谱密度，采用应力幅值概率密度分布模型结合疲劳寿命累积损伤理论计算振动疲劳寿命。
对于单自由度非线性随机振动，一般采用随机平均法［5］、Fokker⁃Planck⁃Kolmogorov （FPK）方程法［6］、Monte Carlo法［7］等方法进行研究，但对于非线性复杂结构的振动疲劳寿命评估，目前尚缺乏有效的工程方法。
飞机是通过连接件将大量零部件连接起来的复杂结构，连接件振动疲劳涉及接触非线性，不能通过频域法计算［8］。
211050060_基于柱平面压入的洛氏硬度预测模型
引用格式：肖怀荣, 吉昌兵, 蔡力勋, 等. 基于柱平面压入的洛氏硬度预测模型[J]. 中国测试，2023, 49(3): 8-12. XIAO Huairong, JI Changbing, CAI Lixun, et al. Rockwell hardness prediction model based on the cylindrical flat indentation[J]. China Measurement &Test, 2023, 49(3): 8-12. DOI: 10.11857/j.issn.1674-5124.2022070025基于柱平面压入的洛氏硬度预测模型肖怀荣1， 吉昌兵2,3， 蔡力勋1， 刘晓坤1(1. 西南交通大学力学与航空航天学院 应用力学与结构安全四川省重点实验室，四川 成都 610031; 2. 长寿命高温材料国家重点实验室，四川 德阳 618000; 3. 东方汽轮机有限公司，四川 德阳 618000)摘 要: 在役结构材料的拉伸力学性能可通过压入试验获得，但针对材料硬度的压入试验获取方法仍需进一步发展。
基于柱平面压入试验方法和锥压入载荷-位移模型，建立柱平面压入的材料洛氏硬度预测模型，并针对8种延性金属材料完成洛氏硬度模型预测值与传统测试结果之间的比对。
结果表明，由柱平面压入洛氏硬度预测模型得到的结果与传统洛氏硬度测试结果吻合良好，两者之间的误差均在10%以内，新模型提高柱平面压入对材料性能指标的预测能力。
关键词: 延性金属; 柱平面压入; 洛氏硬度; 应力-应变曲线中图分类号: O346;TB9文献标志码: A文章编号: 1674–5124(2023)03–0008–05Rockwell hardness prediction model based on the cylindrical flat indentationXIAO Huairong 1, JI Changbing 2,3, CAI Lixun 1, LIU Xiaokun 1(1. Applied Mechanics and Structure Safety Key Laboratory of Sichuan Province, School of Mechanics and Aerospace Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031,China; 2. State Key Laboratory of Long-life High-temperature Materials, Deyang 618000, China; 3. Dongfang Turbine Co., Ltd ., Deyang 618000, China)Abstract : The tensile mechanical properties of in-service structural materials can be obtained by indentation test, the prediction method for material hardness through indentation test still needs further development. Based on the cylindrical flat indentation test method and the load vs. displacement model of cone indentation, a Rockwell hardness prediction model under cylindrical flat indentation is established. The comparison between the prediction results obtained by new model and the traditional test results was completed for eight ductile metals, and the error are all less than 10%. The new model improves the predictive power of cylindrical flat indentation for material properties.Keywords : ductile metals; cylindrical flat indentation; Rockwell hardness; stress-strain curve0 引 言在役结构材料的力学性能检测是结构安全评价的重要环节，近年来，压入试验[1-3]作为一种材料性能微损测试方法得到了一定的研究和应用。
轿车AMT执行机构室内振动疲劳试验方法
轿车AMT执行机构室内振动疲劳试验方法邹喜红;袁冬梅;石晓辉【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2013(032)017【摘要】AMT执行机构的振动疲劳可靠性是AMT最重要的性能之一.针对轿车AMT建立了其道路载荷谱采集方法,通过合理布置传感器,在襄阳汽车试验场采集了AMT及其执行机构振动载荷谱,并对载荷谱进行了预处理和重复性检验,获取了AMT执行机构振动载荷谱期望响应信号.基于远程参数控制思想,提出了时域和频域误差加权的期望响应信号模拟迭代算法,并对AMT执行机构振动载荷谱期望响应信号进行了模拟迭代,获取了高精度的模拟迭代响应谱,精确再现了AMT执行机构振动情况,建立了轿车AMT执行机构室内振动疲劳试验方法,为室内准确高效考核轿车AMT执行机构振动疲劳可靠性提供了一种行之有效的手段和方法.【总页数】4页(P161-164)【作者】邹喜红;袁冬梅;石晓辉【作者单位】重庆理工大学汽车零部件制造及检测技术教育部重点实验室,重庆400054;重庆理工大学汽车零部件制造及检测技术教育部重点实验室,重庆400054;重庆理工大学汽车零部件制造及检测技术教育部重点实验室,重庆400054【正文语种】中文【中图分类】U467.3【相关文献】1.捷达轿车后轮毂轴材料及疲劳试验方法的研究 [J], 李贞子;李明发2.挖掘装载机驱动桥总成疲劳性室内模拟试验方法研究 [J], 潘晓东;李楠;吴跃成;于升;张有亮3.电控自动变速器执行机构振动疲劳试验研究 [J], 杨平4.AMT执行机构多轴向多激励道路模拟试验方法研究 [J], 邹喜红;熊锋;余勇;刘栓起;彭吉刚5.基于道路模拟激励谱的AMT执行机构疲劳寿命分析 [J], 杨平;石晓辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
振动对遥感载荷频率基准的影响及数字补偿技术研究
振动对遥感载荷频率基准的影响及数字补偿技术研究单庆晓;纪龙蛰;杨俊;黄飞江【摘要】振动会导致雷达上晶体振荡器的工作频率发生变化,严重影响了雷达的工作性能.分析了振动对遥感卫星频率基准的影响机理,提出了针对加速度g的数字补偿技术.实验证明该方法可有效降低频率基准的加速度敏感性,在减小振动对频率基准影响方面具有广泛的应用前景.%Vibration can influence the frequency stability of crystal oscillators in radar and worsen the working performance of the system deeply. Thus how vibration influences the reference frequency source on remote sensing satellites, brought up the digital compensating technique of acceleration g was analyzed. Some experiment results proved that this method can reduce the acceleration sensitivity of frequency source. This research has wide application potential for reducing the acceleration effects on frequency resource.【期刊名称】《国防科技大学学报》【年(卷),期】2013(035)001【总页数】4页(P147-150)【关键词】振动;晶体振荡器;SAR;数字补偿【作者】单庆晓;纪龙蛰;杨俊;黄飞江【作者单位】长沙学院电子与通迅工程系,湖南长沙410073【正文语种】中文【中图分类】TN919.6目前，雷达卫星遥感逐渐成为遥感研究的热点问题。
流体激振下叶片疲劳失效机理与检测方法综述
流体激振下叶片疲劳失效机理与检测方法综述贺长波;李宏坤;张晓雯【摘要】Turbo machinery plays an important role in the whole system of heavy industry and the fatigue failure of blades would often lead to huge economic losses.The research shows self-excited vibration caused by fluid induced vibration is the main reason for blade fatigue failure.In this paper,take the centrifugal compressor which is in actual working condition as an example,analyzing the destruction mechanism for self-excited vibration which includes rotating stall,surge,acoustic resonance and shimmy.Meanwhile,the current research status for state monitoring and fault feature extraction method of blade cracking is studied.Points out that the current domestic on-line monitoring for impeller mechanical fatigue failure is in early stage,and it needs further study.%叶片式流体机械在整个重工业体系中有着重要作用,其叶片疲劳失效易造成巨大损失.研究表明,流体激振产生的自激振动是叶片疲劳破坏的主要原因.本文重点以实际工况中离心式压缩机为例进行研究,分别就组成自激振动的旋转失速、喘振、声共振以及颤振的破坏机理进行具体分析,分析了针对叶片裂纹的状态监测和故障特征提取方法的当前研究现状.指出当前国内对于叶轮机械疲劳失效的在线监测还属于起步阶段,亟待加以深入研究.【期刊名称】《风机技术》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】9页(P69-77)【关键词】叶片裂纹;压力脉动;状态监测;小波分析;EMD【作者】贺长波;李宏坤;张晓雯【作者单位】大连理工大学机械工程学院振动工程研究所大连 116024;大连理工大学机械工程学院振动工程研究所大连 116024;沈阳鼓风机集团股份有限公司【正文语种】中文【中图分类】TH432.1;TK05叶片式流体机械是通过叶轮实现能量转换的一类特殊的机械装置，在我国的国民经济和重大装备中有着极为重要的作用。
振动与疲劳
振动与疲劳
何泽夏
【期刊名称】《火箭推进》
【年(卷),期】1994(000)003
【摘要】木文综述了随机振动环境所致疲劳损伤及破坏,即振动疲劳的概念、损伤模型、疲劳裂纹扩展及疲劳寿命估算公式,以及相应的振动疲劳试验方法。
探讨了宽带随机振动环境下,振动疲劳的理论计算与试验方法。
最后展望了振动疲劳在航天领域的应用前景。
【总页数】7页(P14-20)
【作者】何泽夏
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】V415
【相关文献】
1.振动筛上振动横梁的疲劳应力分析 [J], 孙皆宜
2.拖拉机座椅振动加速度对驾驶疲劳的影响——以心率增加率和疲劳评价值为指标[J], 苏锦涛;孔德刚;李紫辉;全龙哲
3.随机振动载荷下连接螺栓振动疲劳强度分析 [J], 王红珍; 喻琴; 李刚; 邓兴民
4.发动机叶片振动疲劳试验疲劳应力标定方法 [J], 张部声;姚瑾;王苏波;朱文龙
5.反应堆GGR系统辅助管系稳态振动评估与振动疲劳寿命分析 [J], 王兆希;薛飞;龚明祥;遆文新;林磊;刘鹏
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基于动态校准数据的压杆测试系统动态特性校正技术
图３ 预处理后的压电传感器测量数据
图４ 预处理后的压杆传感器测量数据
Ｆｉｇ．３ Ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｄａｔａ ｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
Ｆｉｇ．４ Ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｄａｔａ ｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
ｏｆ ｔｈｅ ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｅｂａｒ ｓｅｎｓｏｒ
＊ 收稿日期：２０１０－０１－３０；修回日期：２０１０－０３－２５ 作 者 简 介 ：邹 虹 （１９７９— ），女 ，硕 士 研 究 生 ，工 程 师 。
第２期 邹 虹等：基于动态校准数据的压杆测试系统动态特性校正技术
２１１
压杆 传 感 器 是 自 行 设 计 的，测 压 基本原理 是：当 爆 炸 冲 击 载 荷 作 用 在
（西北核技术研究所，陕西 西安 ７１００２４）
摘要：针对应变式压杆测试系统在冲击波的超压测量中存在动态响应不足的问题，建立了 激 波 管 校 准 平 台 。 采 用 系 统 辨 识 建 模 和 动 态 补 偿 的 方 法 ，将 时 域 分 析 和 频 域 估 计 相 结 合 ，设 计 了 一 种 动 态 补 偿 滤 波 器 ，改 善 了 压 杆 测 试 系 统 的 动 态 特 性 ，使 频 带 展 宽 ，响 应 时 间 减 少 。 关 键 词 ：爆 炸 力 学 ；校 准 平 台 ；动 态 补 偿 ；压 杆 测 试 系 统 ；系 统 辨 识 ；冲 击 波 中 图 分 类 号 ：Ｏ３８４ 国 标 学 科 代 码 ：１３０·３５２０ 文 献 标 志 码 ：Ａ
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汽车压力传感器引线键合金线的振动疲劳研究肖沛宏东风襄樊仪表系统有限公司2006-10-18汽车压力传感器引线键合金线的振动疲劳研究Research on Vibration Fatigue of Pressure Sensor Wire Bonding肖沛宏[1]，付兴铭[2]，谭六喜[2]，姚媛[2]东风襄樊仪表系统有限公司[1]上海飞恩微电子有限公司[2]摘要：本文对一种汽车用MEMS压力传感器中的键合金线，在加速振动试验时的疲劳情况进行了研究。
首先简单介绍了MEMS压力敏感芯片引线键合以及引线的基本情况，然后利用有限元方法对引线在20g的加速振动下的疲劳和寿命进行了分析，并利用了概率上的冗余理论对键合工艺提出了改进，最后给出了实际的结果，证实了模拟和改进工艺的合理性。
关键词：压力传感器，引线键合，疲劳，有限元分析AbstractThe vibration fatigue of pressure sensor bond wire used in automobile is researched in this paper. First, wire bonding process of MEMS pressure sensor and the bond wire are introduced. Secondly, fatigue and life of bond wire under 20g acceleration are analyzed by finite element analysis, and then wore bonding process is improved based on the redundant theory in probability. Finally, experiment results are given to testify the rationality of simulation and the improved process.Key words: Pressure sensor; wire bonding; fatigue; finite element analysis引言近年来，随着IC技术的不断进步和MEMS技术的不断成熟，基于硅基芯片的微机械加工的传感器尤其是压力传感器和加速度传感器等不断地被应用到汽车行业中来。
硅压力芯片的封装技术是传感器应用的关键，而在此过程中，引线键合就充当了微观的传感器芯片和宏观的汽车电子控制系统之间电信号连接的重要桥梁。
汽车用压力传感器被称为是“军品的质量、民品的价格”，其环境实验要求极为严酷。
在实际试验中发现，某型号的传感器在装车试验过程中，发现失效现象，具体表现为传感器无输出信号或信号不随压力的变化而变化，经实验室解剖后，在显微镜底下观察发现，键合金丝的键合焊点出现了脱落，并导致产品失效。
一般来讲，金线键合失效的主要模式包括[1-3]：键合点断裂和脱落、尾丝不一致、键合剥离、引线弯曲疲劳、键合点形成金属间化合物而被腐蚀、金丝断裂等多种失效方式。
这些失效模式可以在建和工艺的过程中通过改善环境、调整工艺参数等得到改善[4]。
1.引线键合工艺简介[5]半导体芯片的引线键合方式主要有热压焊、超声焊和金丝球焊。
在目前的所有应用中，金丝球焊技术是最具有代表性的引线键合技术。
在金丝球键合工艺中，金属丝穿过空心劈刀，放电系统产生电火花以熔化金丝在劈刀外的伸出部分。
在表面张力作用下熔融金属凝固形成标准的球形。
在键合过程中，通过劈刀向金属球施加压力，同时促进引线金属和下面的芯片电极金属发生塑性变形和原子间互扩散。
并完成第1次键合，我们把金线与芯片上焊盘之间的接触点成为第一焊点。
然后，劈刀运动到第2个键合位置，通过劈刀外壁对金属线施加压力以楔焊的方式完成第2次键合，此位置称为第二焊点。
由于第二焊点是以楔焊的方式完成的，另外金线的直径很小，所以在传感器的使用过程中，容易造成此处的应力集中，甚至提早失效，如图1所示。
试验用压力传感器采用的键合金线直径为30um ，跨度（第一焊点到第二焊点的距离）为2.55mm ，弧高为200um ，焊球的直径为金线直径3倍。
该压力传感器引线键合的三维模型如图2所示。
图2. 引线键合的三维模型2. 键合金线断裂的原因分析2．1 压力传感器引线键合结构特点压力传感器芯片与导电体连接的金线为何会出现断裂和脱落呢？图1. 传感器引线键合的常见失效模式首先，我们来看传感器的设计结构：从图中可以发现，硅压力芯片是通过芯片专用胶固定在陶瓷基座上，并根据传感器的使用特点采用了TO封装形式。
引线芯片一端采用球形焊点，另一端采用锲形焊点。
考虑到机油压力传感器的使用环境复杂的特点。
芯片封装采用油密封方式，可有效降低机油压力波动对传感器芯片和引线的影响，保证工作的稳定性。
2．2 压力传感器的基本参数特征和使用环境要求MEMS 压力传感器是基于扩散硅（低压环境）的压力传感器，主要用于监测汽车各系统的工作压力油压、气压等）。
本项目的研制主要应用于DCI11柴油发动机的机油压力传感器（型号：D50 10 437049A N63）、T1车型用制动气压传感器（型号：3682610-C0100）；同时它的系列产品还将应用于轮胎压力监测传感器和发动机供油系统共轨压力的监测、ECAS系统气囊压力的监测以及加速度和振动参数的监测等。
测量压力范围从负压（-0.1MPa）到 1.60MPa（加速度测量除外）,温度范围从-40℃ -- +125℃。
压力传感器的主要技术指标如下:A、产品符合的技术标准Q/63EQC-61-2005 汽车用电子压力传感器QC/T217-1996 汽车用压力报警器ISO7637-3：1995 道路车辆-通过传导耦合的电子骚扰特性测量限值和方法ISO11452-2001汽车零部件辐射抗扰度测量限值和方法ISO10605：2001 道路车辆-静电放电的电磁骚扰性测量限值和方法B、产品芯片组件的主要技术指标：Ø测量范围：0—1.6MPa(oil pressure)Ø温度范围：-40℃—150℃Ø压力迟滞：＜0.05%Ø温度迟滞：＜0.05%Ø功耗：＜1mW根据产品标准的规定，传感器必须在-40℃ -- +150℃温度范围内，能经受加速度至少15g 以上的振动冲击：（1）扫频振动范围在5-16Hz，振幅±10mm（2）频率 16-500Hz,加速度 120m/s2（3）频率 500-2000Hz, 加速度 100m/s2可见，产品的使用环境相当恶劣。
而金线键合部位的可靠性，将直接影响产品的性能。
2．3 引线键合断裂失效的发生特点及原因分析从返回的压力传感器故障件分析的结果，在高频锯齿振动条件下产品失效发生的概率很高，且维持时间较短。
这说明，传感器引线在工作加速度较高的条件下容易出现失效，且寿命很短。
这是否说明引线键合的强度难以承受30g以上的加速度的冲击呢？还是有其他原因？为找出试验用压力传感器出现引线键合失效问题的原因，我们对在振动试验过程中键合金线状况的有限元模拟。
2．3．1有限元建模有限元模拟采用Solidworks软件中的COSMOS模块进行。
整个有限元模型共有15169个单元，26439个节点。
其网格划分结果如图3（a）、（b）、（c）所示。
图3.（a）网格划分结果全局示意图图3.（b）第一焊点附近网格划分结果图3.（c）第二焊点附近网格划分结果金丝的杨式模量为78.5GPa，泊松比为0.42。
对金线模型的两端底面施加固定约束，将两个面的所有自由度约束，对金线施加20g的振动加速度[6]，如图4所示。
图4. 金丝约束受力示意图2．3．2金线加速振动的应力分析有限元分析结果如图5（a）、（b）、（c）所示。
可以看出，金线的最大应力为1.402MPa，发生在第二焊点的颈部附近。
另外两个方向的加速度所产生的应力集中点也分布在该点附近，因此该处为疲劳破坏区。
最小应力发生在末端的压平部位。
也就是说，传感器的金线键合最容易失效的位置就在第二焊点（锲形焊点）的颈部，这与实际传感器的失效模式是一致的。
（a）金线应力分析结果（b）.第二焊点应力分析局部图（c）第一焊点应力分析局部图图5. 金线加速振动的应力有限元分析结果2．3．3金线振动寿命的分析对金线振动2,000,000次之后的疲劳破坏程度模拟的结果如图6所示。
经过疲劳分析可知，整个金线在经历了长时间的振动之后，损坏程度为完好金线的77.35%~77.42%。
而金线的破坏寿命可达到258.8万次（图7）。
图6. 金线在200万次加速振动后的图7.金线在寿命期内振动次数的分析结果寿命分析结果2．4 工艺结构对产品的影响根据2.2 建模进行力学分析和寿命分析的结果，可以得出这样的结论：产品设计结构完全能承受30g 以上的加速度的冲击。
排除了键合点应力导致引线断裂的原因，那么，是什么原因导致产品失效呢？我们在显微镜下仔细观察了引线断裂处引线的状态，发现一个共同的特点：所有故障件的引线离陶瓷基体（如右图）的顶角处有接触现象，在加速度的影响下，会产生很大的冲击力，且使引线产生绷紧力。
这可能是产生断裂的原因。
对键合引线的走向进行调整，并使之与陶瓷基体顶角保持0.5mm以上。
重新进行抽样台架实验，再没发生断裂失效。
这表明，键合金线的走向对产品的可靠性存在很大的影响。
3改进措施本文的第2部分对金线的疲劳寿命进行了有限元分析。
从分析中可以看到，该传感器所采用的金丝键合工艺是符合可以满足耐受2,000,000次振动要求的。
但实际情况是在试验进行到1,000,000次左右时，金丝在第二焊点的颈部出现了折断，与模拟结果不一致。
经过对失效传感器的失效特点分析后发现，在该传感器使用的5根键合金丝中，出现金丝折断的主要集中出现其中的两个焊点，因此，判断产生金丝折断的原因并非键合工艺方面的问题。
经过进一步的分析论证后发现，该传感器的结构设计有缺陷，出现折断的金丝与其它结构件的距离太近，在进行振动试验时，金丝与该结构件反复碰撞，加速了金丝的失效时间。
因此，我们首先对传感器的结构进行了重新设计，使金丝与其它结构件保持合适的距离，并通过调整键合金丝的弧度，确保金丝不会与其它结构件产生碰撞。
为了降低传感器键合金丝的失效率，我们还采用了双金丝的引线键合工艺，如图8所示。
图8. 双金线键合图采用双金丝键合依据是可靠性理论，即：增加备份和多余组件可以提高产品的可靠性。
图九是采用备份组件的示意图。
图9设第一根金丝A在第二焊点出现断裂的概率为P(A)，第二根金丝B出现断裂的概率为P(B)。
那么，由于两根焊丝出现在同一器件的同一焊盘上，且使用的材料、焊接工艺完全相同，所以可以认为P(A)= P(B)，且每根金丝的断裂均属于独立事件。