高强度钢超高周疲劳特性试验研究
提高焊接接头疲劳性能的研究进展简介
提高焊接接头疲劳性能的研究进展简介技术中心李加良0引言在纪念中国机械工程学会焊接学会成立四十周年和中国焊接协会成立十五周年时，学会和协会秘书处编写了一本纪念文集反映我国焊接技术各个研究方向的发展轨迹及焊接技术在各个行业的应用现状，笔者感到天津大学材料学与工程学院霍立兴等人的论文：“提高焊接接头疲劳性能的研究进展和最新技术”一文对我厂这种主要从事焊接结构件的生产企业有一定指导意义，因此缩编了此文以飨我厂读者。
自从焊接结构得到广泛应用以来，发现主要承受动载荷的焊接结构，在远没有达到其设计寿命时就出现断裂破坏现象，其中90%为疲劳失效。
近年来，各国科技工作者在这方面的研究已经取得了较大的成绩，但是焊接结构疲劳断裂事故仍不断发生，且随着焊接结构的广泛应用有所增加。
例如，九十年代末，高速客车转向架中焊接接头的疲劳断裂，以及水轮机叶片根部的疲劳断裂等，都给国家和企业造成了较大的经济损失。
1焊接结构疲劳失效的原因焊接结构疲劳失效的原因主要有以下几个方面：①焊接接头的静载承受能力一般并不低于母材；而承受交变动载荷时，其承受能力却远低于母材，而且与焊接接头类型和焊接结构形式有密切的关系。
这是引起一些结构因焊接接头的疲劳而过早失效的一个主要的因素；②早期的焊接结构设计以静载强度设计为主，没有考虑抗疲劳设计，或者是焊接结构疲劳设计规范并不完善，以至于出现了许多现在看来设计不合理的焊接接头；③工程设计技术人员对焊接结构抗疲劳性能的特点了解不够，所设计的焊接结构往往照搬其它金属结构的疲劳设计准则与结构形式；④焊接结构日益广泛，而在设计和造过程中认为盲目追求结构的低成本、轻量化，导致焊接结构的设计载荷越来越大；⑤焊接结构有往高速重载方向的发展趋势，对焊接结构承受动载能力的要求越来越高，而对焊接结构疲劳强度方面的科研水平相对滞后。
2影响焊接结构疲劳强度的主要因素2.1静载强度对焊接结构疲劳强度的影响在钢铁材料的研究中，人们总是希望材料具有较高的比强度，即以较轻的自身重量去承当较大的负载重量。
40Cr钢超高周疲劳性能及疲劳断口分析
基金项目 : 四川省重点实验室开放基金资助项目 [ X JJQZ (2002) 1 号 ] ; 四川省应用基础研究基金资助项目 [ 02 GY0292028 ]
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在铁道机车车辆制造中 , 常用 40Cr 钢加工内 燃机车的各种齿轮 、连杆 、轴和螺栓等 , 随着铁路 运输速度的提高 , 这些零部件的实际疲劳工作寿命 7 9 10 已超过 10 周次 , 而达到 10 周次～ 10 周次 。目 7 前 , 工程材料 10 周次以上疲劳性能的研究已成为 工程 界 日 益 关 心 的 课 题 。1998 年 在 巴 黎 召 开 的 “EUROMECH 382Π Fatigue in the G igacycle Regime ”国 际会议和 2001 年在 奥 地 利 召 开 的 “Fatigue in the Very High Cycle Regime ”国际会议是这方面研究成 果的最新交流 。大量研究工作表明 , 工程材料的疲 7 劳寿命曲线 ( S2N 曲线 ) 在 10 周次处并没有传统 [1 ] 意义上的无限寿命 , S2N 曲线保持下降趋势 。因 7 此用 10 周次对应的材料疲劳性能试验结果来进行 8 零部件 10 周次以上的疲劳强度设计 , 既不安全也 7 不精确 。由于用常规疲劳试验方法获得材料 10 周 次以上的疲劳性能非常困难 , 在 20 世纪 50 年代 , [2 ] 国际上开始发展一种高频的振动疲劳试验技术 , 其振动频率达到 15 kHz ～ 30 kHz , 称为超声振动疲 [3 ] 劳 ( 简称超声疲劳) 试验技术 。该疲劳试验技术 7 使获得材料 10 周次以上疲劳性能的时间大大降低 , 10 例如 10 周次的疲劳试验也仅需 6 天时间 。本文用 5 国外引进的超声疲劳试验机 , 测定了 40Cr 钢在 10 10 周次～10 周次范围内的疲劳寿命 ( S2N) 曲线 , 并 用扫描电子显微镜对 40Cr 钢超声疲劳断口的微观
几种常用的金属材料疲劳极限试验方法
几种常用的金属材料疲劳极限试验方法何雪浤;谢伟涛【摘要】金属疲劳试验用于测定金属材料的许用疲劳应力,绘制材料的疲劳曲线,进而在交变应力下测定金属材料的疲劳极限.疲劳研究的试验方法有很多,该文根据有关国家标准和现有文献资料对一些常用疲劳试验方法进行了综述,包括单点疲劳试验法、升降法疲劳试验、高频振动疲劳试验法、超声波法疲劳试验、红外热像技术疲劳试验方法,并对每种疲劳试验方法的试验目的、适用条件、试验试样、所需仪器、具体步骤和数据处理进行了介绍.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2015(051)006【总页数】6页(P388-393)【关键词】疲劳试验;试验方法;疲劳曲线;疲劳极限;疲劳寿命【作者】何雪浤;谢伟涛【作者单位】东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110004;东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110004【正文语种】中文【中图分类】TG115.5金属材料疲劳试验是通过模拟结构或部件的实际工作状况，在试验室内测定材料的疲劳曲线，为设计、选材及选择工艺提供依据的方法，用以估计结构或部件的疲劳特性和设法提高疲劳抗力，延迟或避免疲劳破坏。
疲劳试验可以预测材料或构件在交变载荷作用下的疲劳强度，一般该类试验周期较长，所需设备比较复杂，但是由于一般的力学试验如静力拉伸、硬度和冲击试验，都不能够提供材料在反复交变载荷作用下的性能［1］，因此对于重要的零构件进行疲劳试验是必须的。
金属材料疲劳试验的一些常用试验方法通常包括单点疲劳试验法［2］、升降法［3］、高频振动试验法［4］、超声疲劳试验法［5］、红外热像技术疲劳试验方法［6］等。
其中单点疲劳试验法操作简单方便、所用时间较短，但测得的结果不是很精准；升降法在常规疲劳试验中是比较精准而又常用的一种方法；高频振动疲劳试验弥补了常规疲劳试验缺少高频率的不足，满足一些在高频率环境下服役材料的疲劳性能研究；超声疲劳试验提供了高效率的加速疲劳试验方案，容易得到高周疲劳试验数据；红外热像疲劳试验是一种能量方法的疲劳研究，试验所用试样少、快速而又精准。
2000MPa高强度钢的超高周疲劳破坏行为
ｕ ｅ ａ＇ ａ ｓ ｙ ｉｎ ｒｉ ｃ ｕ ｉ ｎ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｆ ｈ ｅ ｅ ｓ ａ ｅ ｎ ｄ ｗ ｔ ｅ ｒ ａ ｉ ｇ ｔ ｅ ｓｒ ｓ ｎ ｅ ｓｔ ａ ｔｒ ｒ ｇ ｒ ｌ ａ ｃ ｕ ｅ ｂ ｎ ｅ ｌ ｓｏ ｒ ｓ ｎ ｅ ｓ ．ｙ ｈ ｐ ；ａ ｉ ｄ ｃ ｅ ｓ ｈ ｔｅ ｓ ｉ ｔｎ ｉ ｆ ｃｏ ａ ｅ ＡＫｉ ａ ｅ ｄ ｎ ｉ ｈ ｎ ｙ ｎ ｔ
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第２ ９卷第 ３ 期
２０ ０ ８年 ห้องสมุดไป่ตู้月
特殊 钢
Ｓ Ｅ Ｉ ＴＥ Ｌ Ｐ Ｃ ＡＬ Ｓ Ｅ
Ｖ０ ． ９ Ｎｏ ３ 】２ ． ．
Ｊｎ ２０ ｕ ｅ ０ ８ ・１ ・ ３
２０ ０ＭＰ ０ ａ高强 度 钢 的超 高周 疲 劳 破 坏 行 为
－
赵 海 民 陈思联 郝 立群 惠卫 军 董
瀚 翁 宇庆
（ １钢铁研究 总院先进钢铁材料技术 国家工 程研究 中心 ， 北京 １０ ８ ； ０ ０ １ ２云南 大学 ， 昆明 ６ ０ ９ ； ５０ １ ３中国金属学 会 ， 北京 １０ １ ） ０ ７ １
摘
要
通过 Ｕ Ｆ２ ０ Ｓ －０ ０超声波疲 劳试验机研究 了 ５ ０ｋ ０ ｇ真空 感应 炉 ＋电渣重 熔 冶炼 的２０ ０ＭＰ ０ ａ高强度 钢
杂物处应力场强度 因子 Ａ Ｉ Ｋ 的减小 ， 钢的疲劳寿命 Ⅳ 增加 。 ｆ 关键词 高强 度钢 非金 属夹杂物 超高周疲 劳 破坏行为
Ｆａ ｌ ｅ Ｂｅ ｖ ｏ ｆＵｌｒ — ｉ ｈ Ｃｙ ｌ ｔｇ ｆ ｉ ｕｒ ｈａ ｉ ｒ ｏ ｔ ａ ｈ ｇ ｃ ｅ Ｆａ ｉ ｕｅ ｏ ａ ２ ０ ０ Ｍ Ｐａ Ｇ ｒ ｄ ｇ ｔ ｅ ｔ ｔ ｅ ０ ａ ｅ Ｈｉ ｈ Ｓ ｒ ｎｇ ｈ Ｓ ｅ ｌ
《纳米贝氏体超高强度钢的高周疲劳》范文
《纳米贝氏体超高强度钢的高周疲劳》篇一一、引言随着科技的不断进步和工业领域的持续发展，高强度钢材的需求越来越大，尤其在机械、汽车、航空航天等领域中。
纳米贝氏体超高强度钢作为一种新型的钢材，具有优异的力学性能和良好的耐腐蚀性，因此受到了广泛的关注。
然而，高周疲劳是这类材料在实际应用中必须面对的一个重要问题。
本篇论文旨在探讨纳米贝氏体超高强度钢的高周疲劳行为及其影响因素，为该类材料在实际工程中的应用提供理论支持。
二、纳米贝氏体超高强度钢的基本性质纳米贝氏体超高强度钢是一种具有优良性能的新型钢材。
其主要的优势包括高强度、良好的塑性和韧性、以及良好的耐腐蚀性等。
这种钢材的微观结构主要由贝氏体相和少量的其他相组成，其中贝氏体相的尺寸在纳米级别，这使得其具有优异的力学性能。
三、高周疲劳的基本原理与测试方法高周疲劳是指材料在交变应力或应变作用下，经过一定次数（通常大于10^4次）的循环后产生的疲劳破坏。
为了研究纳米贝氏体超高强度钢的高周疲劳行为，我们需要对其施加周期性的应力或应变，并观察其性能随时间的变化。
常用的测试方法包括共振疲劳试验、弯曲疲劳试验等。
四、纳米贝氏体超高强度钢的高周疲劳行为研究4.1 实验设计我们采用共振疲劳试验和弯曲疲劳试验来研究纳米贝氏体超高强度钢的高周疲劳行为。
在实验过程中，我们设置了不同的应力水平和不同的循环次数，以观察其疲劳性能的变化。
同时，我们还通过SEM（扫描电子显微镜）和TEM（透射电子显微镜）观察了材料在疲劳过程中的微观结构变化。
4.2 实验结果实验结果显示，纳米贝氏体超高强度钢具有较高的疲劳强度和良好的抗疲劳性能。
在一定的应力水平下，随着循环次数的增加，材料的性能逐渐降低，但降低的速度较慢。
同时，我们发现材料的微观结构在疲劳过程中发生了明显的变化，如位错、滑移等现象的出现。
4.3 结果分析通过对实验结果的分析，我们发现纳米贝氏体超高强度钢的高周疲劳行为受多种因素的影响，如应力水平、温度、环境等。
荷载频率对结构钢及其焊接节点疲劳寿命的影响
第49卷第1期2021年1月同济大学学报（自然科学版）JOURNAL OF TONGJI UNIVERSITY（NATURAL SCIENCE）Vol.49No.1Jan.2021论文拓展介绍荷载频率对结构钢及其焊接节点疲劳寿命的影响童乐为1，2，袁一鑫1，牛立超1，郁琦桐1，颜阳3（1.同济大学土木工程学院，上海200092；2.同济大学浙江学院，浙江嘉兴314051；3.中铁上海设计院集团有限公司，上海200070）摘要：钢结构的高周疲劳试验研究采用低频、中频和高频加载，疲劳寿命是否会有差别或者有怎样的差别一直是试验者希望找到答案的问题。
以结构钢及其焊接件为对象，对低频（30Hz以内）与中高频（100Hz左右）加载的疲劳试验数据（包括作者和其他学者成果）进行分析对比，研究低频与中高频加载对疲劳寿命的影响，疲劳试验涉及高强钢Q460板材及其对焊节点、普钢Q345对焊节点。
研究发现，低频与中高频加载的疲劳寿命有很大的差别，无论是钢材还是对焊节点，低频加载比中高频加载的疲劳寿命长或疲劳强度高。
对这种现象的机理进行解释。
建议对承受低频疲劳荷载的工程钢结构，其疲劳试验应符合实际采用低频疲劳试验机加载。
若采用高于低频的疲劳试验机加载，则会显著地低估疲劳寿命。
关键词：高强钢；普钢；低频；中高频；疲劳试验中图分类号：TU502+.6文献标志码：AEffect of Loading Frequency on Fatigue Life of Structural Steel and Welded ConnectionTONG Lewei1，2，YUAN Yixin1，NIU Lichao1，YU Qitong1，YAN Yang3（1.College of Civil Engineering，Tongji University，Shanghai 200092，China；2.Tongji Zhejiang College，Jiaxing314051，China；3.China Railway Shanghai Design Institute Group Co.，Ltd.，Shanghai200070，China）Abstract：Is there any difference or what difference is in fatigue life between high-cycle fatigue tests of steel structures at the loading with low，medium，and high frequencies has always been a question for experimenters to find an answer parative analysis of fatigue test data（including tests conducted by the authors of the present paper and other scholars）was performed for structural steel as well as weldment at loadings betweenlow frequency（below30Hz）and medium-high frequency （around100Hz）.The effects of low and medium-high frequency loadings on fatigue life was investigated.The fatigue tests dealt with high strength steel Q460and its butt-welded joints，as well as butt-welded joints of normal strength steel Q345.It was found that there was substantial difference in fatigue life between low and medium-high frequency loadings.The former had a longer fatigue life or higher fatigue strength than the latter，whether it was steel or butt-welded joints.The mechanism for this phenomenon was also explained.It is suggested that for engineering steel structures subjected to low frequency fatigue loadings，fatigue tests should be conducted using low frequency fatigue testing machine.It may significantly underestimate fatigue life if a fatigue testing machine with a frequency higher than low frequency is used.Key words：high strength steel；normal strength steel；low frequency；medium-high frequencies；fatigue tests钢结构在建筑、桥梁、铁路、公路、水工、海工、港口等各类工程结构中的应用已经非常普遍。
钢筋混凝土结构的疲劳性能研究
钢筋混凝土结构的疲劳性能研究钢筋混凝土结构是一种广泛应用于建筑和基础工程中的结构，它具有优异的力学性能和耐久性。
然而，在长期使用过程中，钢筋混凝土结构会面临许多挑战，其中之一就是疲劳问题。
疲劳是指在交替或反复载荷下，结构内部的材料受到的应力超过其极限，从而导致结构的破坏。
因此，研究钢筋混凝土结构的疲劳性能对于保障结构的安全性和可靠性具有重要意义。
一、疲劳的基本概念疲劳是一种材料在交替或反复载荷下，由于应力超过其极限而导致的破坏现象。
疲劳分为高周疲劳和低周疲劳两种类型。
高周疲劳是指循环载荷频率很高，通常在10^4~10^8次之间；低周疲劳是指循环载荷频率较低，往往在10~10^4次之间。
在实际应用中，钢筋混凝土结构主要受到低周疲劳的影响。
二、影响钢筋混凝土结构疲劳性能的因素1.应力水平：应力水平是指结构内部的应力大小。
应力水平越高，结构的疲劳寿命就越短。
2.循环次数：循环次数是指结构内部受到交替载荷的次数。
循环次数越多，结构的疲劳寿命就越短。
3.载荷类型：载荷类型是指结构受到的载荷形式。
不同的载荷形式对结构的疲劳寿命有不同的影响。
4.材料性能：钢筋混凝土结构的材料性能对其疲劳性能有很大的影响。
材料的疲劳极限、屈服强度、断裂韧度等性能指标都会影响结构的疲劳寿命。
5.结构形式：结构形式是指结构的几何形状和构造方式。
不同的结构形式对疲劳性能有不同的影响。
三、钢筋混凝土结构的疲劳试验为了研究钢筋混凝土结构的疲劳性能，需要进行疲劳试验。
疲劳试验通常采用循环荷载的方式，将一定幅值和频率的荷载施加在试件上，通过记录试件的应变、位移、裂缝等参数来评估结构的疲劳性能。
根据试验条件的不同，疲劳试验可以分为高周疲劳试验和低周疲劳试验两种类型。
高周疲劳试验通常采用电液伺服试验机进行，频率通常在50~100Hz之间。
低周疲劳试验通常采用液压试验机进行，频率在1~10Hz之间。
疲劳试验需要注意试验条件的选择，如荷载幅值、频率、试验温度等都会影响试验结果。
夹杂物尺寸和暗光区尺寸对高强度钢千兆周期疲劳性能的影响
ＳＪ Ｕ ２的千兆周期疲劳试验中， 现（ ｒＦ ）ｃ也 发 ｃ ，ｅ 可 成 为 内部 破 坏 的起 点 。其 结 果 ， 得 了 如 下 文 获 所报告 的夹杂物及 Ｏ Ａ尺寸与高强度钢千兆周 Ｄ
期 疲 劳特性 的 关系 。
２ 试 验方 法
物本身尺寸的关系更为密切这一说法显得更有说
杂物有着密切关系。产生最大影响的因素是夹杂 物 的尺寸 ， 形 状和 物理 ｌ 也给 予影 响 。而且 ， 但 生能
最 近 已弄清 了在 内部 断 裂的断 口上存在 着 被称 之
为 暗光 区 （ Ｄ Ｏ Ａ—Ｏ ｔ ａ ｙＤ ｒ ｒａ 的不 同 寻 ｐｉ ｌ ａｋ Ａ ｅ ） ｃｌ
破坏 ， 使用了经低温 回火 而提 高了硬度 的试样。
取 决 于 暗 光 区尺 寸 和 大 夹杂 物 尺 寸 的 一１６次 方 。 ／
１ 绪 言
测公式将夹杂物尺寸和坯料硬度作为参数能得到
简 便 和较好 的近 似关 系 已广 为人知 。但 在实 际工 作中， 通过 系统 地 改 变 钢 中夹 杂 物 的种 类 和 尺寸 来 调 查夹 杂物 与 内部断 裂特 性 的关 系所得 的结果 很 少 。这 种 研 究 在 困难 的 背 景 中存 在 着 ２个 问 题： ①在 达千 兆周 期 水 平 的 疲 劳 试验 中需 要 化 大
服力 。 迄今 为 止 ， 直 在 研 究 内部 断裂 特 性 与 夹 杂 一 物 的关 系 。其 中 ， 上等 人 提 出的 疲 劳极 限 的预 村
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上
海钢Leabharlann 研 ２０ ０ ６年第 １ 期
夹杂 物尺 寸和 暗光 区尺 寸 对 高 强度钢 千 兆周期 疲 劳性 能 的影 响
摘 要 －对 Ｓ Ｍ ４ 和 Ｓ Ｊ 钢进行了高达 １ Ｃ ４０ Ｕ２ ０ 次循环的千兆周期疲劳试验。千兆周期疲劳性能试验结果被分成
铁的高周摩擦疲劳强度试验研究
０ 前
言
装置组成。主试验机为 ２万 Ｈ 超声波振动疲劳试 ｚ 验机 ， 这种实验机采用超声波振 动频率快的优点。 其原理主要是 由压电发生器产生 ２ Ｈ 的振动并 万 ｚ
在许多工程领域 内， 例如， 航空、 航天 、 汽车及造
船等。结构与材料 需要考虑 到高周疲 劳（ 于 １６ 大 ０ 周） 甚至超高周疲劳 ， 而且许多考虑疲劳的构件还受
Ｅ（ ａ ＧＰ ）
１０ ９
９ｋ ／ ） （ ｇｍ３
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ｌ ．『 Ｊ ｌ
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表 ２ 铁 ３ ２ Ｑ化学成份 （ ０Ｈ ％
ｑ ８
二 、卜 …ｉ ｌＪ ｛ ｌ ｆ ’ ｌ『 １ ｌ 剖 Ｊｆ ｌ ｌ Ｕ １、ｌ ｛ ｌＪ Ｊ ｌ 、 ｌ １ Ｊ — ０ｒ』二 』Ｊｌｌ 、 Ｉ ｌ ｆ ＝｝ ｌ ｌ － ｌ ＿ ］ ： ｌ ５ Ｏ 】Ｉ ｌ ｌ ｌ ｌ Ｊ ｌ
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铁 的高周 摩擦疲劳强度试验研究
张 淑 茳 教授 哈尔滨工程大学【 ０ ］ １ ∞１ ５
李治彬 教 授 大 连海事 ［１ ２］ 大学 １ ０６ ６
摘 要 绍用 ２万 Ｈ 超声波振动疲劳试验机对 两种铁 的高周（ ｚ 大于 １ ） ０ 周 摩擦疲 劳强度 进行研究。结果发现 ， 两种材料在 高周到超高周 区间， 这 疲劳 强度 随材料寿命 的加大呈 明显减小， 即 ｓ Ｎ 曲线呈昨显下 降趋势。这一结果 与传统的假说完全不 同。高周疲劳强度 曲线使用低周疲 — 劳 强度 的延 长 线 比水 平线假 设更 为 恰 当 借 助 于 电子显徽镜 对试 件 断面作 了观察 及对 ｆ 起疲 劳破 坏起始处进行 了化学分析， 对高强度钢的高周摩擦疲 劳损坏机理作了探讨。 关键 词 超 声波振 动 摩擦 疲 劳 铁 中图分 类号 ０ ４ ． ：Ｇ１３２ ３６ ２Ｔ １ ．５
试样尺寸对超高周疲劳试验结果的影响
试样尺寸对超高周疲劳试验结果的影响彭文杰;刘冬【摘要】Ultrasonic fatigue test technique provides the most effective mean to investigate the very high cycle fatigue properties for high strength metals.The design and control method were introduced for sevaral specimens of different shapes.Meanwhile, the effects of the specimen shape and size on the test results (including the size effect) are investigated.It is found that as the very high cycle fatigue cracks tend to start from internal inclusions or microstructural inhomogeneities in the whole volume of the specimen, the size effect is obvious.The test results of specimen with different shape and size differ with each other, as the control volume, defined as the region where the stress is larger than 90% of the maximum stress in the specimen, is different for sepcimen with different shape and size.%超声疲劳试验技术是研究高强金属材料超高周疲劳性能最有效的手段.本文给出了几种常用形状疲劳试样的超声疲劳试验方法,并采用对比试验研究了超声疲劳试样的形状和尺寸对试验结果的影响.研究结果发现:超高周疲劳一般从试样体积内部寻找裂纹源,尺寸效应较为明显,不同形状和尺寸的超声疲劳试样试验结果存在差异,差异的原因在于试样的控制体积不同.【期刊名称】《武汉工程职业技术学院学报》【年(卷),期】2017(029)001【总页数】5页(P6-10)【关键词】超声疲劳试验;超高周疲劳;尺寸效应;控制体积【作者】彭文杰;刘冬【作者单位】武钢研究院湖北武汉 430080;武钢研究院湖北武汉 430080【正文语种】中文【中图分类】TG115.5+7随着现代工业的发展，以前107周次的疲劳性能早已不能满足实际需求。
DZ125高温合金超高周疲劳裂纹萌生与扩展
DZ125高温合金超高周疲劳裂纹萌生与扩展顾玉丽;陶春虎;佘力;何玉怀;许罗鹏【摘要】裂纹的萌生与扩展是研究合金材料超高周疲劳行为的重要方面。
本研究分析与探讨了温度和表面状态对DZ125合金的超高周疲劳裂纹萌生与扩展特征的影响。
不同温度下,DZ125合金的超高周疲劳裂纹萌生位置和扩展方式不同。
室温下,裂纹均沿表面起源,裂纹扩展以拉伸模式为主；700℃下,裂纹均沿亚表面起源,裂纹扩展以剪切模式为主。
室温下, DZ125合金经激光冲击处理前后的超高周疲劳裂纹萌生位置和扩展方式均存在差异。
经过激光冲击处理后,裂纹萌生于合金的内部孔洞缺陷,裂纹扩展完全以剪切模式进行。
%Crack initiation and propagation are important aspects of studying ultra-high cycle fatigue behavior ofDZ125 superalloy. The analysis and discussion were carried on the effect of the temperature and surface status on the ultra-high cycle fatigue crack initiation and propagation character of DZ125 superalloy. The ultra-high cycle fatigue crack initiation position and propagation pattern of DZ125 superalloy vary with temperatures. All fatigue cracks initiated from the surface and propagated mainly in the tensile pattern at room temperature. All fatigue cracks initiated from the subsurface and propagated mainly in the shear pattern at 700℃. The ultra-high cycle fatigue crack initiation position and propagation pattern were different for DZ125 superalloy before and after laser shock processing at room temperature. The fatigue crack initiated from the cavities within the DZ125 superalloy and propagated entirely in the shear pattern.【期刊名称】《失效分析与预防》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】7页(P323-329)【关键词】镍基铸造高温合金;超高周疲劳;裂纹萌生;裂纹扩展【作者】顾玉丽;陶春虎;佘力;何玉怀;许罗鹏【作者单位】北京航空材料研究院，北京100095; 航空材料检测与评价北京市重点实验室，北京100095; 中航工业失效分析中心，北京100095;北京航空材料研究院，北京100095; 航空材料检测与评价北京市重点实验室，北京100095; 中航工业失效分析中心，北京100095;北京航空材料研究院，北京100095;北京航空材料研究院，北京100095; 航空材料检测与评价北京市重点实验室，北京100095; 中航工业失效分析中心，北京100095;四川大学空天科学与工程学院，成都610064【正文语种】中文【中图分类】TG132.30 引言通常，合金材料的超高周疲劳裂纹的萌生和扩展，呈现出与低周和高周疲劳不同的特有过程，是研究合金材料超高周疲劳行为的重要方面。
高强度钢材钢结构的工程应用及研究进展文玲敏
高强度钢材钢结构的工程应用及研究进展文玲敏发布时间：2023-05-30T01:49:53.790Z 来源：《工程管理前沿》2023年6期作者：文玲敏[导读] 近年来，随着社会的发展钢材生产工艺有了很大的提高，从而促进了新型高强度结构钢的出现。
超高强度钢材与普通钢材相比，超高强度钢材轴心受压钢柱的整体稳定性更高，承载力更强，强度优势非常明显。
目前在国内外多个建筑取得了成功的应用。
新疆城建（集团）股份有限公司新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000摘要：近年来，随着社会的发展钢材生产工艺有了很大的提高，从而促进了新型高强度结构钢的出现。
超高强度钢材与普通钢材相比，超高强度钢材轴心受压钢柱的整体稳定性更高，承载力更强，强度优势非常明显。
目前在国内外多个建筑取得了成功的应用。
本文主要对我国钢结构工程中超高强度钢材应用进行了分析，并对高强度钢材钢结构以后研究进展进行阐述，以供参考。
关键词：高强度钢材；钢结构；工程应用；进展高强度结构钢材一般称为“高强钢”，其屈服强度不低于460MPa，同时具有良好的韧性、焊接性、冷弯性能等。
随着钢材强度的增加，构件可以采用较小的截面尺寸，从而降低结构的钢材消耗量，减轻结构自重，扩大建筑的使用空间，具有良好的节能环境效益。
自钢结构出现以来，其发展与生产工艺、材料性能有直接关系，在应用中也不断改善，使钢结构的使用性能、承载力及经济性能得到提升，促使钢结构快速发展。
近年来，随着工艺技术的发展，钢材的加工性能及强度都极大提升，使得钢结构施工中对高强度钢材的应用效果得到不断提升。
一、钢结构技术在建筑工程中的应用（一）建筑工程中钢结构的钢材选择与构件制作钢结构在建筑工程的应用中大多选择低合金、高强度钢材，合金元素少于5%，屈服强度超出275MPa，且可焊性理想。
相对于普通钢材来说，低合金高强度钢没有经过热处理，应用范围较为广泛。
钢材的类型、规格等需要符合国家产品设计要求，且在进入施工场地前需要进行严格的质量检验，检验合格后方能进场。
贝氏体钢轨超高周疲劳行为的研究
奥氏体化 控制冷却
贝氏体 奥氏体 马氏体
分配
回火
贝氏体/ 马氏体/ 奥氏体
通过BQ&P处理，获得了具有贝氏体/马氏体/残余奥氏体的复相组织 ，残余奥氏体呈现亚微米级和纳米级，具有很高的机械稳定性和热 稳定性，有利于改善塑性和韧性。
0.4C-MnSiCr
Volume fraction of retained austenite, % Carbon content in retained austenite, wt.%
水淬贝氏体钢的优势
减少合金添加，节约成本，提高焊接性能；
适用于大尺寸构件，在达到相同强度水平下，圆柱体 水淬硬化尺寸约为空冷的6-7倍以上；
主要研究低碳区（0.04-0.25wt.%），可获得强度级别在 800-2000MPa级别的低合金高强度钢。
Rigidity, Hv
300 280 260 240 220 200
Mn系空冷贝氏体钢的优势
高的贝氏体淬透性，有利于在大尺寸构件中获 得足够含量的贝氏体组织； 合金设计简单，主要以Mn、Si、Cr为主要合金 元素，合金成本低； 发展了从超低碳到中高碳的Mn系空冷贝氏体 钢系列，扩大了贝氏体钢在机械工程材料的应 用领域。
第二代Mn系贝氏体钢
为了进一步降低合金成本，同时响应我国的大型设备构 件国产化的需求，21世纪初，白秉哲、方鸿生等人在Mn 系空冷贝氏体钢的基础上，通过合理的合金设计，研制 成功了第二代Mn系贝氏体钢——淬火贝氏体钢。通过合 理的合金设计，利用Mn对贝氏体形成的有利作用，可以 在很大的冷速范围内获得贝氏体组织。
0.2C-MnSiCrMoV
良好的强韧性匹配： 抗拉强度：>1400MPa 冲击韧性：Akv：>100J
GCr15钢超高周疲劳行为的研究的开题报告
GCr15钢超高周疲劳行为的研究的开题报告一、研究背景与意义GCr15钢是一种高强度、高刚度、高耐磨的结构钢材，广泛应用于机械制造、汽车工业、航空航天等领域。
然而，在实际使用过程中，GCr15钢易受到超高周疲劳的影响，限制了其使用寿命和可靠性。
因此，研究GCr15钢的超高周疲劳行为，对于提高其使用寿命和可靠性具有重要的理论和实际意义。
目前，国内外学者对于GCr15钢的超高周疲劳行为进行了一定的研究，但其机理仍不十分清晰，存在着一定的不确定性。
因此，深入研究GCr15钢的超高周疲劳行为，揭示其机理，对于发展高性能的GCr15钢具有重要的意义。
二、研究内容本文拟从以下两个方面进行研究：1. GCr15钢的超高周疲劳寿命通过超高周疲劳试验，测量GCr15钢的疲劳寿命，分析其与材料的微观结构、应力水平、载荷频率等因素的关系，探究其疲劳机理。
2. GCr15钢的疲劳裂纹扩展行为通过SEM等手段观察和分析GCr15钢的疲劳裂纹扩展行为，研究其与材料的显微结构、载荷频率、应力水平、环境温度等因素的关系，揭示GCr15钢的疲劳裂纹扩展机制。
三、研究方法本文主要采用以下方法进行研究：1. 超高周疲劳试验使用电涡流、微机控制等设备进行GCr15钢的超高周疲劳试验，获得其疲劳寿命数据。
2. 显微结构分析使用SEM、TEM等显微结构手段观察和分析GCr15钢的显微结构，了解其组织特征和缺陷情况。
3. 疲劳裂纹扩展试验通过疲劳裂纹扩展试验，观察和分析GCr15钢的裂纹扩展特征，研究其与材料和环境因素的关系。
四、预期成果1. 明确GCr15钢的超高周疲劳行为机理，为探索其高性能革新提供理论依据。
2. 揭示GCr15钢的疲劳裂纹扩展机制，为疲劳寿命评估提供依据。
3. 提高GCr15钢的使用寿命和可靠性，推进其在机械制造、汽车工业、航空航天等领域的应用。
Q345高周疲劳失效机理及固有耗散能研究
Q345高周疲劳失效机理及固有耗散能研究刘汉青;黄志勇;王清远【期刊名称】《工程科学与技术》【年(卷),期】2017(049)006【摘要】双相钢Q345多用于建筑或机械结构的承力构件，循环载荷的长期作用使得构件在低于其静强度的载荷条件下发生疲劳断裂，经济可靠的强度设计需要对材料的疲劳失效进行研究。
作者利用电磁谐振高频疲劳试验机，在载荷频率140Hz、应力比为-1条件下，得到不同失效概率时材料高周疲劳（10^4。
周次〈疲劳寿命〈10饲次）应力二寿命（S-N）曲线。
利用扫描电子显微镜观察材料受到循环载荷作用后的显微结构的变化和疲劳失效后试样的断面微观形貌，研究材料疲劳裂纹的萌生和扩展。
同时，利用红外热像仪记录Q345试样表面的温度场随循环载荷作用周次的变化，研究材料在高频循环载荷作用下的固有耗散能。
双相钢Q345在高频循环载荷作用下的疲劳失效主要是由于铁素体一珠光体双相结构在循环载荷作用下的微观强度差异使得微观裂纹首先萌生于相对薄弱的铁素体晶粒，且随循环载荷周次的增加而裂纹逐渐扩展。
珠光体晶粒对疲劳裂纹的扩展起阻碍作用，使得疲劳裂纹沿铁索体或铁素体与珠光体之间的晶界向前扩展。
当载荷幅值低于其高周疲劳极限时，试样表面温升不明显；有限寿命的载荷条件下，试样表面温度场的变化受到材料微观变形的影响，基于试样表面温度场的变化，能快速确定材料的高周疲劳强度极限。
高频循环载荷作用下，单位体积材料的固有耗散能与载荷之间呈非线性关系，在热力学框架内建立了材料的固有耗散能表征模型。
【总页数】6页(P157-162)【作者】刘汉青;黄志勇;王清远【作者单位】[1]四川大学空天科学与工程学院,四川成都610065;;[1]四川大学空天科学与工程学院,四川成都610065;;[1]四川大学空天科学与工程学院,四川成都610065;[2]四川大学建筑与环境学院,四川成都610065【正文语种】中文【中图分类】O346【相关文献】1.Q345高周疲劳失效机理及固有耗散能研究 [J], 刘汉青;黄志勇;王清远2.一种高强度钢的超高周疲劳及热耗散研究 [J], 邵闯;BATHIASCloude;WAGNER Danièle;陶华;薛红前3.TA2,Q345及其爆炸复合板高周疲劳性能研究 [J], 孙倩;张霞;张罡;崔小玉;范蕙萍;田娇4.汽车用高强度钢高周疲劳断裂失效机理研究 [J], 唐秀丽5.Q345/SUS304异种钢焊接接头固有应变的变化规律研究 [J], 李元泰;吴华鑫;董斌;肖慎翀因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
40Cr、50车轴钢疲劳性能研究及疲劳断裂机理探讨
40Cr、50车轴钢疲劳性能研究及疲劳断裂机理探讨一、概述随着现代工业技术的飞速发展，机械设备的疲劳失效问题日益凸显，成为制约设备性能提升和服役寿命延长的关键因素。
车轴作为高速运转的机械设备中的重要部件，其疲劳性能直接关系到整个设备的安全性和稳定性。
深入研究车轴钢的疲劳性能及疲劳断裂机理，对于提高车轴的使用寿命、预防疲劳失效以及优化机械设计具有重要的理论和现实意义。
本文选择40Cr和50两种典型的车轴钢作为研究对象，通过系统的实验和理论分析，旨在探究这两种材料的疲劳性能特点以及疲劳断裂的内在机理。
40Cr和50钢作为常用的车轴材料，在铁路、汽车、船舶等工业领域有着广泛的应用。
由于服役环境和使用条件的复杂性，车轴钢在实际应用中往往面临着交变应力、温度变化、腐蚀等多种因素的共同作用，这些因素都可能对车轴钢的疲劳性能产生显著影响。
本文首先通过文献综述，对国内外关于40Cr和50车轴钢疲劳性能的研究现状进行了梳理和评价，指出了当前研究中存在的问题和不足。
在此基础上，结合实验研究和理论分析，深入探讨了40Cr和50车轴钢的疲劳性能特点，包括疲劳强度、疲劳寿命、疲劳裂纹萌生与扩展规律等。
同时，通过断口分析、微观组织观察等手段，揭示了疲劳断裂的微观机理和影响因素，为进一步优化车轴钢的设计和使用提供了理论支撑和实践指导。
通过本文的研究，不仅能够加深对40Cr和50车轴钢疲劳性能的认识，而且可以为相关领域的工程实践和学术研究提供有益的参考和借鉴。
1. 简述车轴钢在交通运输领域的重要性车轴钢作为交通运输领域的关键材料，承担着至关重要的角色。
车轴是连接车轮和车架的核心部件，直接承受着车辆的重量和载重，同时还需应对行驶过程中的各种复杂力。
车轴钢的力学性能，特别是疲劳性能，直接关系到车辆的安全性和可靠性。
在高速列车、重型货车等交通运输工具中，车轴钢的疲劳性能更是至关重要，因为这些车辆在运行过程中会受到反复的应力作用，若车轴钢的疲劳性能不佳，极易引发疲劳断裂，从而导致严重的安全事故。
1-973-II--专题培训班-超高周疲劳-20090611
20,000 Hz
50 s
8.3 min
1.4 hr
14 hr
5.8 days
58 days
疲劳试验设备—超声波疲劳试验机
超声波疲劳是一种基于压电磁 致伸缩原理的机械谐振实验方 法：在试样中生成谐振波，形 成循环应力(应变)场，达到快 速疲劳循环实验的目的。 由实验机主机(超声波发生器、 压电换能器、振幅放大器)、 计算机控制测定系统、试样冷 却装置(空气压缩机、干燥器) 等三部分构成。 可采用附属专用软件完成试样 尺寸的计算、实验应力的设定 和实验数据的采集等。
Fatigue life： Nf=Ni+Np
Ni/Nf=?
对于超高周疲劳断裂，裂纹起裂寿命往往占整个寿命的绝大 部分，甚至高达90 %以上。
国际上相关研究
法国－CNAM Bathias C, VHCF会议创立者 奥地利－Stanz1-Tschegg(VHCF3 主席)，铝合金和钛合金 日本—九州大学 村上敬宜，疲劳强度预测，ODA 日本—NIMS 松冈三郎，M-ausforming 日本－立命馆大学 酒井达雄(VHCF3 主席)，FGA 美国、德国、英国、瑞典等 中国－四川大学，西南交大，西工大，清华，中科院力学所， 金属所，钢研总院〖The First National Symposium on Super Long Life Fatigue，Chengdu,August,2005〗 北航、江苏大学、内蒙古大学
服役期/条件 寿命要求 /周次
20年 1010
10年 109
30万公里
5,000h
3×108
1012
5×1010
1010
109
超高周疲劳破坏
【国家自然科学基金】_超高周疲劳_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
科研热词 超高周疲劳 s-n曲线 超声疲劳试验 裂纹 焊接接头 弯曲疲劳 应力比 tial合金 gcr15钢 gbf 20 khz
推荐指数 3 2 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 100cr6
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
科研热词 推荐指数 超高周疲劳 2 弯曲疲劳 2 高强度钢 1 超高韧性水泥基复合材料 1 超声疲劳实验 1 超声 1 薄片 1 破坏形式 1 疲劳强度 1 疲劳寿命方程 1 焊接接头 1 断口分析 1 微观结构 1 弯曲疲劳试验 1 应力-寿命(s-n)曲线 1 变形特征 1 低压渗碳 1 tc4 1 tc17合金 1 s-n曲线 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
科研热词 超高周疲劳 鱼眼 高强度钢 超声疲劳 红外成像 疲劳破坏 疲劳极限 加速试验方法
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
2011年 科研热词 超高周疲劳 疲劳测试 铸铝合金 钛合金 超声疲 断口特征 扭转载荷 扭转疲劳 应力-寿命曲线 始裂门槛值 体液浸泡 s-n曲线 paris公式 推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
科研热词 超高周疲劳 镁合金 钛合金 裂纹萌生 裂纹扩展寿命 拉伸孪晶 弯曲疲劳 平截面假定 复合梁 三阶段变形 s-n双对数曲线 p-s-n曲线
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高强度钢超高周疲劳特性试验研究大连海事大学 李治彬 姜 华黑龙江船检局 邵长青 摘要 该文介绍了以20kH z 超声波振动疲劳试验机对三组55SC7高强度钢试材作超高周疲劳特性试验研究。
试验结果表明:在高周区及超高周区S 2N 曲线呈下降趋势,与传统假设完全不一;疲劳强度并不随其硬度(H v )及弹性极限(σb )的提高而提高;疲劳裂纹萌生于试件内部,主要由硫化物和钙化物等杂质所致。
关键词 材料性能 高强度钢 超声波振动 试验研究作者简介:李治彬,男,1950年生,教授,巴黎C NAM 博士研究生。
1 前 言在航空、航天、汽车及造船等工程领域内,以往人们主要考虑和研究材料低周疲劳强度(小于106周),而对于高周(大于106周)疲劳强度的确定,一般只采取某处假设与近似方法。
传统的假设认为高周疲劳强度是不变的,即认为材料的应力与寿命曲线(S —N 曲线)在高周区呈水平线,大于106周的疲劳强度与106周的疲劳强度是一样,试件在高周寿命区不会出现破坏。
这主要是因为一般的疲劳试验机,要进行高周疲劳试验研究是根本不可能的。
一个30H z 的疲劳试验机,要完成一个试件的1010周的疲劳试验需11年;要进行一组几十个试件的试验需几百年时间。
然而,本文介绍了采用20kH z 的超声波振动疲劳试验机后,一个试件的疲劳寿命试验,106周不到一分钟,109周需15小时,达到1010周只需6天时间。
而从试验结果的S 2N 曲线看,曲线在106周并没有明显变化,直到1010周后曲线并没有变成水平渐近线,而是呈下降趋势,试件依然折断。
这说明与传统的假说完全不同。
2 疲劳试验2.1 试验设备图1为20kH z 超声波振动疲劳试验机。
该试验机的原理主要是由压电发生器产生20kH z 的振动,并为转换器提供一个正弦波的振动源,转换器将电波转换成机械振动,再由一个放大器将机械振动位移放大,试件被连接在放大器上并与放大器一起产生一个20kH z 的共振。
经计算,可算出位移与应力之间的关系,并可以通过计算机算出给定位移的相应应力值,从而可得到每个试件的疲劳周数与应力值的关系曲线(S 2N 曲线)。
图1 试验系统2.2 试件尺寸与形状试件尺寸与形状如图2所示。
图2 试件几何形状及尺寸试件必须设计成:其自振频率为20kH z ,试件中心区域为0≤x ≤L 2,试件尺寸(mm )R 0=31、R 1=1.25、R 2=3.25、L 2=10.95、L =41.2,弹性模量E d =2001年 船 舶 工 程 第2期2.1×1011Pa 及密度ρ=7850kg/m 3。
应力与位移关系式为[2]:σmax (x )=25.068U 0(1)2.3 材料试材为法国产用作汽车弹簧的高强度55S C7钢,其机械性能及化学成份如表1、表2所列。
表1 机械性能试件组别H V σb (MPa )A 5001800B 5901800C6022002表2 化学成份w (b)%组别CSiS P AlCr TiNiMn A ,B 0.5～0.58 1.2～1.60.04max 0.035max 0.6～0.80.6～0.8C0.56 1.530.140.120.030.690.160.012.4 试验条件采用20kH z 超声波振动疲劳试验机,应力对称系数R =-1;在空气室温,大约20℃下进行;试件用高压空气冷却,约为70℃,试件用500#、1200#、2400#、4000#砂纸一步步作抛光处理,载荷为拉(压)力。
3 结果与讨论3.1 温度影响由于采用20kH z 超声波疲劳试验机作疲劳试验,试件很容易发热,尤其是在高应力作用下时,如果不采取冷却手段,试件会瞬间折断,否则也会影响试验结果。
要避免高温影响,须注意两方面问题:一是试件形状和尺寸,因为试件的位移越大越容易发热。
试件设计得较好,即使较大的载荷,也仅有较小的位移,试件就不容易发热;二是一旦发热,应用冷水或高压气冷却。
图3是A 组中的一个试件载荷由300MPa 加到520MPa 过程中所得到应力与温度变化曲线。
可以看出,试件的温度随载荷的增加而增加。
载荷较小时,温度随载荷而缓慢增加;载荷较大时,温度随载荷而急剧增加,试件会很快折断。
因此,载荷较大时,必须注意试件的温度。
图3 试件的温度变化曲线3.2 三组高强度钢55SC7的S 2N 曲线三组试件试验结果得出的应力—寿命(S 2N )曲线如图4所示。
图4 三组高强度钢55SC7的S 2N 曲线从图4的S 2N 曲线可以看出:高周区(大于106周次),三条曲线并没有呈水平渐近线,而是继续下降。
这表明,以106周处的疲劳强度作为高周区的疲劳强度,其误差太大,不合理。
从图4的S 2N 曲线可看出硬度H v 及弹性极限(σb )对疲劳强度的影响:在低周区,硬度(H v )及弹性极限(σb )值越大,其疲劳强度越高;在高周区,曲线A 与曲线C 比较,硬度(H v )及弹性极限(σb )值越大,其疲劳强度越高;曲线B 与曲线C 比较,硬度(H v )及弹性极限(σb )值越大,其疲劳强度越低。
这一结果显示,在高周区,疲劳强度不一定遵照疲劳强度随参数硬度(H v )及弹性极限(σb )提高而提高。
3.3 微观分析及化学分析借助扫描电子显微镜,微观分析试件断面时发现:在低周区,构件表面有疲劳裂纹萌生(如图5所示),其主要是试件表面缺陷(杂质、空洞)所致;在高周区,所有试件内部有疲劳裂纹萌生(如图6所示),其主要是试件内部杂质所致,图7便是其中一个试件疲劳裂纹中心处化学分析的波谱,表明有一硫化物和钙化物的杂质;在105～107周区,有的试件疲劳裂纹在表面,有的试件疲劳裂纹在内部,把这一区间称为过渡区。
4 结 论用超声波疲劳试验机对高强度钢55SC7作疲劳试验所得S 2N 疲劳曲线可看出:试件在高周疲劳区,S 2N 曲线继续呈下降趋势,・36・图 5图 6图 7其疲劳强度随寿命增加而下降。
将该阶段的疲劳强度定为106时的疲劳强度相同值是不合理的,其误差是不能忽略的,偏于危险的。
在高应力作用下,试件很容易发热,试件会瞬间折断,否则也会影响试验结果。
应用冷水或高压气冷却。
试验结果显示,在高周疲劳区,疲劳强度不一定随硬度(H V)及弹性极限(σb)提高而提高。
低周区疲劳破坏是由试件外部缺陷所致;在高周区,疲劳破坏则由试件内部夹杂硫化物和钙化物等杂质或空洞引起。
5 参考文献1 C Bathiac,J P fatique des materiaux et des struc2 tures.Edition HERMES,1997.2 Q Y Wang.G igacycle fatique of ferrous alloys.Ph.D.thesis, Ecole Centrale,1998.・46・Multiprocessor 2based dynamic positioning control system for vessels Wang Hongjian Shi Xiaocheng and Others (48)… A design method of dynam ic positioning system (DPS )for vessels is introduced.A distributed multiprocessor architecture for DPS is studied.From the point of software realization.A hierarchical structure design method is proposed.The scheme developed based on multiprocessor is of reasonableness ,high parallel ,real time and high reliability.It can effectively fulfil tasks such as real time in formation acquisition data processing ,control calculation ,thrust distribution and energy management ,etc.for the com plex DPS of vessels.And it is of great value for practical application.K ey w ord Vessel Dynam ic positioning C ontrol system Multiprocessor Strategy of safety guard system against m anual misoperation and its realization Ye Yinzhong (52)…………………… In this paper ,a strategy of safety guard system against manual m isoperations in the advanced automatic engineering systems is proposed.As the key point of such a system is to automatically identify the operation m ode and the process status ,the fuzzy log 2ic method based on a lot of knowledge 2type and experiential rules is suggested for its realization.The simulation experiments in the marine engine room simulator prove its feasibility and efficiency.K ey w ords Safety guard M isoperation Fuzzy logic Operation m ode Process status Comparison betw een lift feedback control and fin angle feedback control of fin 2stabilizerYu Ping Liu Sheng and Others (56)……………………………………………………………………………………………………………… In com parison with fin angle feedback control system ,the primciple and com position of lift feedback control system of fin 2stabilizer is analyzed.Over the former ,the advantages of the latter are as follows :av oidance of the uncertainty between lift and fin angle ,no need for the trans formation coefficient from wave angle to fin angle ,without use of ship speed m odulation ,and with dif 2ferent wave scale m odulation function.K ey w ords Fin stabilizer Fin angle feedback Escalation force feedbackA Study on optim al design and dynamic behavior of shipboard electronic cabinetWang Hongf ang Xu Xiao and Others (59)………………………………………………………………………………………………………………… M ost m odern electronic systems are com posed of tw o major mechanical com ponents an equipment chassis and a plug 2in printed circuit board (PC B )assembly.In this paper ,the dynam ic behavior of these tw o com ponents is studied and an optimal de 2sign of the chassis is made by means of FE A software on the basis of four major design norms presented for the design of chassis dynam ic behavior.Finally ,experiments verify that it is sound to realize optimal design by means of FE A method and to carry out structure design combining FE A with experiments.K ey Words Shipboard electronic cabinet Dynam ic behavior Optimal design Finite element analysis (FE A )T est research of ultrahigh 2cycle fatigue behavior of high strength steel Li Zhibin Shao Changqing and Others (62)…… A test study has been made of ultrahigh 2cycle fatigue of high strength steel by means of an ultrasonic frequency of 20kH z with 3groups of steel (55sc7).The test result shows that fatigue rupture can occur and the fatigue endurance (S 2N )continues to reduce with increase of cycles between 106and 1010C.P.S ,the fatigue strength does not increase with increase of vickers hard 2ness and elastic lim it ,fatigue cracks occur in the interior of testpieces and are caused by inclusions of sulphur and calcium.This result is much different from conventional hypothesis.K ey w ords M aterial behavior H igh strength steel Ultrahigh 2cycle fatigue Ultrasonic vibration Edited and Published : Editorial office of SHIP E NGINEERING,CS NAME (Add :10Hengshan R oad ,Shanghai 200031,CHINA T el :8622126471811825402 F ax :86221264339552) Chief Editor :Feng Y ongxiang Deputy Editor :T ong X iaochuan Wu xianhu International D omestic S tandard Journal C ode ,N o. ISS N 100026982C N3121281/U Ad Business License N o. 3101014000209 I nternational Subscription : China International Book T rade C orp.(Distribution C ode N o.BM146)(P.O.Box 399,Beijing 100044,CHINA ) 2th issue 2001(Serial 131)Established in 1979Publishing April 2001。