航空用钛合金疲劳性能测试试样的残余应力测试技术

作者： 郭征   李维   康聪   张云云   李进元   来源： 世界有色金属 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 试样   测试   残余应力   疲劳  

描述： 准确检测加工带来的残余应力，确保疲劳试样符合标准要求，对测定钛合金的疲劳性能至关重要。本文对目前常用的残余应力的测试分析技术进行了介绍，并对适合钛合金疲劳试样残余应力测试的技术进行了讨论。结果表明，X射线衍射法是目前最合适的钛合金疲劳试样残余应力测试方法。

层削法在航空板材残余应力测试中的应用

作者： 王俊   程志远   宋文城   郭新汝   钟娟   王彦东   王玉玲   来源： 理化检验-物理分册 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空板材   层削法   应力分布   残余应力  

描述： 采用层削法测试了7050-T7451高强度铝合金航空板材的残余应力，对比了不同标准测试方法的差异，研究了不同厚度板材残余应力的分布规律。结果表明：试样两端有沉孔和无沉孔对残余应力的测试结果无明显影响；在板材不同宽度位置取样测得的残余应力无显著差异；厚度为20 mm及76 mm板材纵向试样的表层为压缩应力区，次表层为拉伸应力区，心部为无应力或低应力区；厚度为165 mm板材纵向试样从表层到心部分别为拉伸应力区、压缩应力区、拉伸应力区、低拉伸应力区。

水平对置航空活塞发动机曲轴箱有限元分析

作者： 李义   潘钟键   来源： 小型内燃机与车辆技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 水平对置   航空活塞发动机   模态分析   有限元法  

描述： ，安全系数大于1.2,1阶频率为1 421.6 Hz，远高于发动机的激励频率，不存在共振现象，整体结构符合设计要求。

水平对置航空活塞发动机曲轴箱有限元分析

作者： 李义   潘钟键   来源： 小型内燃机与车辆技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 水平对置   航空活塞发动机   模态分析   有限元法  

描述： ，安全系数大于1.2,1阶频率为1 421.6 Hz，远高于发动机的激励频率，不存在共振现象，整体结构符合设计要求。

航空齿轮激光冲击强化残余应力场仿真计算研究

作者： 韩正旭   唐进元   邵文   何玉辉   来源： 航空制造技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 关联规律   有限元分析   激光冲击强化   航空齿轮齿根   残余应力  

描述： 对高强度航空齿轮齿根激光冲击强化数值仿真计算进行研究，提出激光冲击压力的数值计算方法，建立考虑激光入射角度的航空齿轮单齿的激光冲击强化有限元模型。仿真计算齿根处表层齿宽方向残余应力平均值为–603.97 MPa，与试验测得的齿轮齿根处表层齿宽方向残余应力数据平均值相差0.15%。通过仿真试验，揭示了齿轮齿根区域残余应力分布与激光脉冲能量、搭接率以及光斑半径之间的关联规律。结果表明，同深度层、齿宽方向残余压应力平均值大于齿廓方向残余压应力平均值。提高激光脉冲能量或搭接率均可提高表层残余压应力平均值，但提高激光光斑半径会降低表层残余压应力平均值；提高激光搭接率可以有效降低表层残余应力分布中的应力起伏现象，但过高的搭接率会大幅降低强化工艺效率，实际搭接率不应超过0.8。

航空齿轮主轴式滚磨光整表面完整性试验研究

作者： 付征宇   刘青松   邓明明   邵文   来源： 机械传动 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 表面形貌   航空齿轮   显微硬度   滚磨光整   残余应力  

描述： 采用主轴式滚磨光整工艺对14CrMnSiNi2MoA航空圆柱直齿轮进行光整加工实验，对航空齿轮滚磨光整前后的表面形貌、残余应力、显微硬度、微观组织等表面完整性进行了系统研究。结果表明，对磨削后的航空齿轮进行滚磨光整，可以显著改善齿轮表面完整性；滚磨后齿面粗糙度可以降低到0.2μm以下，齿面平均残余压应力可以提高约45%，提高了齿面硬度；滚磨前后齿面粗糙度与残余应力，分布表明，主轴式滚磨齿面残余压应力增加量和粗糙度降低量呈现为从齿根往齿顶逐渐升高。试验结果为齿轮滚磨光整工艺参数制定提供了理论依据。

纳米压痕法测量航空发动机关键材料残余应力的研究进展

作者： 罗军   李楠   王曦   刘昌奎   来源： 材料导报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   计算模型   关键材料   残余应力   纳米压痕  

描述： 随着航空发动机的需求日益增加，对合金的性能要求也越来越高。在制造和加工过程中引入的残余拉应力会严重影响合金的力学性能，从而缩短发动机的服役寿命。因此，残余应力的测量对于发动机的可靠性和安全性起着关键性作用。本文系统归纳了纳米压痕技术的测量原理，包括接触深度、接触刚度、接触面积、硬度以及弹性模量的计算，介绍了纳米压痕测量残余应力计算模型（如Suresh、Lee、Xu、Wang、Kim以及Peng等模型）的分析过程，对比了计算模型之间的优缺点，详细综述了纳米压痕理论在航空发动机关键材料（如不锈钢、铝合金、钛合金、镍基高温合金）残余应力测量中的最新研究进展，总结了残余应力计算模型存在的不足，同时展望了纳米压痕法测量残余应力的发展方向。

航空钛合金中厚板电子束焊残余应力控制

作者： 刘金刚   郑剑云   陈建文   傅兵   齐庭钰   来源： 航空动力学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 钛合金   热处理   电子束焊   残余应力   相变  

描述： 基于热弹塑性理论，建立了航空用TC4钛合金中厚板的焊接有限元仿真模型，用以研究电子束焊和热处理后残余应力的大小和分布情况。利用双椭球热源和圆锥形热源的组合模拟电子束的热输入，且模型考虑了固态冶金相变的作用。结果表明，考虑固态冶金相变时仿真与试验测量得到的残余应力更加吻合，验证了本文仿真模型的有效性；焊缝位置存在较大的纵向残余拉伸应力，其峰值可达到842.6MPa，随着离焊缝中心距离的增大纵向残余拉伸应力不断减小，在焊缝两侧变为压应力，直至母材边沿残余应力为0MPa；热处理方法可有效减小残余应力，也使焊件中残余应力的分布更加均匀，且加热温度对降低残余应力的作用比较明显，当加热温度为973K时纵向残余拉伸应力的峰值可减少43.3%。

纳米压痕法测量航空发动机关键材料残余应力的研究进展

作者： 罗军   李楠   王曦   刘昌奎   来源： 材料导报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   计算模型   关键材料   残余应力   纳米压痕  

描述： 随着航空发动机的需求日益增加，对合金的性能要求也越来越高。在制造和加工过程中引入的残余拉应力会严重影响合金的力学性能，从而缩短发动机的服役寿命。因此，残余应力的测量对于发动机的可靠性和安全性起着关键性作用。本文系统归纳了纳米压痕技术的测量原理，包括接触深度、接触刚度、接触面积、硬度以及弹性模量的计算，介绍了纳米压痕测量残余应力计算模型（如Suresh、Lee、Xu、Wang、Kim以及Peng等模型）的分析过程，对比了计算模型之间的优缺点，详细综述了纳米压痕理论在航空发动机关键材料（如不锈钢、铝合金、钛合金、镍基高温合金）残余应力测量中的最新研究进展，总结了残余应力计算模型存在的不足，同时展望了纳米压痕法测量残余应力的发展方向。

基于层级有限元法的大型航空行星机构可靠性优化设计

作者： 李铭   罗源   谢里阳   来源： 机械工程学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 疲劳试验   行星传动   可靠性建模   层级分析   有限元法  

描述： 大型航空行星机构作为多种重型航空器传动系统的基础与核心，它的可靠性水平在很大程度上制约着航空器的经济可承受性与服役安全性。将某型号重型直升机行星机构作为研究对象，以保证和提高该系统的疲劳可靠性水平为目标，利用层级有限元法计算系统全局弹性行为耦合作用下的轮齿疲劳载荷历程，并基于齿轮低周疲劳试验与最小次序统计量转化方法拟合出轮齿概率疲劳强度，为系统可靠性预测模型提供经济有效的载荷与强度输入变量。据此，建立从大型航空行星机构关键结构要素到系统可靠性指标的映射路径，提出可靠性驱动的行星机构结构尺寸多目标优化设计新方法。最后，分析了内齿圈轮缘厚度与行星架基板厚度对行星轮系疲劳可靠性的影响规律，并得到了指定型号的大型航空行星机构的轮缘与基板尺寸最佳刚度匹配结果，最大限度地发挥了核心结构要素的刚度潜力，以此平衡大型航空行星装备在可靠性与轻量化要求之间的矛盾。