鱼尾板断裂原因分析及其性能改进措施

测试了鱼尾板的材料性能及其受力情况，从宏观受力及微观组织方面分析了鱼尾板的断裂原因，并提出了改进措施。     

微动对车轴钢疲劳性能的影响

针对铁道轮轴间微动损伤的特点，设计了能够模拟过盈连接在旋转弯曲载荷下微动损伤问题的试样轴和试样套管．在实物车轴的特定位置切割试样，加工制作了常规疲劳试样和微动疲劳试样，并采用温差法组装微动疲劳试样的轴和套管，然后借助四点旋转弯曲疲劳试验机，通过单点法试验得出了该车轴钢的常规疲劳寿命（S—N）曲线和微动疲劳寿命曲线．结果表明，微动显著降低了车轴钢的疲劳极限，并且微动疲劳试样均在轴套配合的边缘断裂．     

高速接触网零部件失效问题研究现状及展望

接触网零部件的失效会严重影响接触网系统的运行安全,接触网系统的服役可靠性是列车和线路安全运营的重要基础.为促进高速接触网装备技术的发展,在结合大量现场调研结果的基础上,系统分析并总结了我国高速铁路接触网零部件服役过程中出现的铝合金定位钩与定位支座磨损、吊弦线疲劳、螺栓连接松动、终端锚固线夹抽脱以及零部件腐蚀问题等五类典型失效问题及其产生的原因,指出微动损伤(微动磨损与疲劳)与恶劣的服役环境是导致接触网零部件典型失效的主要因素;介绍了国内外学者对微动磨损、微动疲劳、螺栓松动、应力腐蚀等相关失效机理的研究现状;展望了高速铁路接触网零部件的失效机理研究,冲滑复合磨损、多股绞线结构微动疲劳、螺栓松动、载流条件下疲劳和腐蚀疲劳这几个方面是今后需要重点研究的领域,并指出研究载流条件对疲劳损伤影响的重要性.     

某轮柴油主机振动与地脚螺栓断裂研究

将柴油主机座垫片地脚螺栓断裂与机体（含机座）－垫片－舱底（含基座）的结构刚性和结合症面间的接触刚度组成刚性系统进行了系统的分析研究。由柴油主机振动的实际测量和地脚螺栓断口的电子显微镜观察分析得出某柴油主机地脚螺栓断裂主要缘于基底－舱底刚性较差，引起柴油主机振动而形成的疲劳载荷所致，而环氧树脂垫片的蠕变及浇灌工艺不当、微动磨损则加速了疲劳断裂的过程。研究还表明，在柴油主机机座与基座之间的调整垫片必须是整体的。否则地脚螺栓同样会出现故障。至于环氧树脂垫片的可靠性是无可置疑的。     

角接触球轴承微动磨损行为

为了解载荷、摆动角度和循环次数对角接触球轴承微动磨损行为的影响,用自制的轴承微动试验装置对角接触球轴承QJ208在干态下进行了3种摆角(0.88°、1.21°和1.54°)、4种轴向载荷(2.5、5.0、10.0和20.0 kN)、2种循环次数(2和12万次)的摆动微动试验,在此基础上,对轴承磨痕进行分析.结果表明:外圈上微动磨损随载荷增大而减缓,随摆角增大而加重,随循环次数的增加,其磨损增幅趋缓;在摆角为0.88°时,磨损机制以疲劳磨损为主,在摆角为1.54°时,则以磨粒磨损为主;在同一钢球接触处,外圈上的磨痕比内圈上的磨痕严重.     

柱状晶体对铁镍铬合金疲劳—蠕变失效行为影响

研究了在交变应力与平均应力迭加条件下，柱状晶体对铁镍铬金的疲劳－蠕变失效行为的影响。结果表明，疲劳－蠕变应力迭加对合金产生交互作用，使其循环断裂寿命大大降低，具有横向柱晶界的试样受到了最强烈的交互作用。断口形貌观察揭示了沿柱晶界脆断是具有横向晶界试样的主要疲劳－蠕变断裂机理。而沿柱晶界断裂附带塑性撕裂结构以及二次裂纹形成所表示的脆－塑性断裂相混合的机理是其它取向试样的主要断裂机理，沿柱晶界分布的蠕     

润滑脂对100C6碳钢微动磨损的影响

对１００Ｃ６碳钢在润滑脂工况和干态工况下进行了试验研究。分析了润滑脂对微动磨损的影响机理，阐述了润滑脂介质作用的微动破坏过程。发现在润滑脂作用下，微动磨损过程与干态下不完全相同，其三体作用功能不如干态明显。     

M30Mn2锚链钢闪光焊对接接头的组织脆化研究

根据闪光焊接工艺特点和接头的断裂规律，研究了M30Mn2船用锚链钢闪光焊接头的组织脆化问题．采用断口金相技术分析了冲击试样断裂方式与焊接组织之间的关系；冲击值下降的原因和影响因素．在分析闪光焊对接头组织脆化机理的基础上，提出了消除脆化的工艺方法和热处理工艺．     

JZ钢微动疲劳机理探讨

采用宏观力学试验与微观分析相结合的方法，对ＪＺ钢微动疲劳机理进行了探讨。试验表明：微裂纹萌生的过程亦即微动表面发生粘着，产生脱层、蚀坑及应力集中的过程。这一过程仅对微动疲劳裂纹萌生和早期扩展起作用。同时，还地不同频率下ＪＺ钢的微动疲劳强度变化进行了比较。     

高氮奥氏体钢低温脆断机理的研究

研究了18Cr-18Mn-0.7N奥氏体钢低温脆断过程与断口,发现该钢断裂过程中存在沿晶断裂、退火孪晶界断裂及穿晶断裂三种断裂模式,且沿晶及退火孪晶界裂纹先于穿晶裂纹形成,在此基础上对其低温脆断机制提出了新见解.     

TA3有限接触动态加压接骨板断口分析与失效机制

为探究TA3纯钛有限接触动态加压接骨板（LC-DCP）在人体内服役期间发生断裂的失效机制,采用化学成分分析仪、维氏硬度仪、光学显微镜和扫描电镜（SEM）等手段,对7个临床断裂失效的TA3纯钛LC-DCP样品进行了断口形貌分析;建立了TA3纯钛LC-DCP固定股骨干中段横形骨折的三维有限元模型,并采用ANSYS对该模型进行了受力分析. 研究结果表明:7个TA3纯钛LC-DCP样品的材料符合要求,断口均位于接骨板中段螺钉孔处;断口表面均出现疲劳辉纹和二次裂纹,裂纹源区、扩展区和瞬时断裂区的元素组成相同;骨折患者在愈合前下地行走会导致接骨板的最大剪切应力大于TA3材料的屈服强度极限,且最大剪切应力发生在接骨板中段螺钉孔处;TA3纯钛LC-DCP的临床断裂失效主要源于骨折患者在愈合前下地行走导致过载,使得接骨板中段螺钉孔处萌生裂纹,随后承受循环疲劳载荷,最终断裂失效.      

ER8C和ER8材质高速动车组车轮的服役性能

为全面掌握高速动车组用ER8C和ER8车轮服役性能,使用OBLFQSN750型电火花直读光谱仪等设备分别实测了新旧车轮材料的化学成分、常规力学性能、疲劳特性、冲击性能及韧脆转变温度、断裂韧性、疲劳裂纹扩展门槛值和疲劳裂纹扩展速率等,并进行了金相组织观测,综合评价分析了两种材质车轮服役性能. 结果表明:1） ER8C材质车轮比ER8材质车轮中Si含量高2.74倍,Mn含量高1.29倍,Cr+Mo+Ni总含量低45%,C含量略低,其抗拉强度和屈服强度提高5%,疲劳强度提高15%. 2） 车轮显微组织为珠光体+少量铁素体,踏面下相同深度,ER8C材质车轮中铁素体更均匀细小,晶粒度大于8.5级,ER8材质车轮铁素体粗大,晶粒度为8级. 3） ER8C材质车轮韧脆转变温度为84.30 ℃,ER8材质车轮韧脆转变温度为71.97 ℃,车轮运用工况处于两种材质的脆性区. 4） ER8C材质车轮断裂韧性比ER8材质车轮高约6%,其阻止裂纹产生的能力优于ER8材质车轮;ER8材质车轮裂纹扩展门槛值比ER8C材质高17%,其阻止裂纹扩展的能力优于ER8C材质车轮;两种材质车轮的裂纹扩展速率相当. 5） 服役过程中ER8C材质车轮踏面垂直磨耗速率略大于ER8材质车轮.      

沥青路面冷再生混合料疲劳性能

通过劈裂拉伸和控制应力的方式对再生混合料的疲劳性能进行了室内试验研究，总结了疲劳方程和疲劳曲线，分析了温度对疲劳性能的影响，并与相似试验条件下一般水泥稳定类材料的疲劳规律进行了比较。结果表明，随温度降低再生混合料的疲劳阻抗提高了，同时其疲劳寿命对应力水平的敏感程度也有所增强，在高应力水平下其具有比一般水泥稳定类材料更为优越的疲劳性能。     

湛江海湾大桥锚拉板式索梁锚固区疲劳试验

为评估湛江海湾大桥锚拉板式索梁锚固结构关键构造细节的疲劳性能,对该结构进行了足尺模型疲劳试验.为指导疲劳试验,了解结构受力特性,用通用有限元软件ANSYS对结构进行了分析.结果表明,锚拉板与锚拉筒之间的连接焊缝下端部应力集中明显,最大主拉应力出现在该区域;在设计疲劳荷载作用下,该结构关键构造细节处均未发现疲劳裂纹,结构疲劳性能满足设计要求.     

激光参数对高强度不锈钢搭接焊接结构和断裂行为的影响

通过焊接和拉伸试验及微观组织分析,研究了焊接参数对高强度301L-HT板搭接非熔透激光焊接接头结构、断裂行为和力学性能的影响.结果表明：激光焊缝的硬度为HV215,δ铁素体比电阻点焊少,热影响区硬度更接近于母材;焊缝几何结构对激光参数敏感,熔深变化的规律性更明显,特定部位的熔宽与焊接参数耦合有关;板材厚度相同的焊接接头变形刚度接近,焊缝的几何结构决定最后的变形和断裂行为,焊接内板的弯曲变形角度比外板大,两板的弯曲角度差随熔深增加而减小;焊接板弯曲角度和焊接强度随焊缝尺寸同步升高;焊缝硬度低于母材和热影响区导致拉伸变形集中在很窄的区域,焊接接头的断裂位移都小于2mm.     

开口肋正交异性钢桥面疲劳设计参数研究

为评估重庆两江大桥单索面斜拉桥正交异性钢桥面板疲劳设计参数的合理性,对由盖板、板肋和横隔板组成的箱形正交异性钢桥面板模型进行了疲劳试验和有限元分析.基于应力等效方法,对桥面板、横隔板与纵肋三向交叉部位,进行了竖向和横向双向加载试验、等效实桥疲劳应力幅值2 000万次作用疲劳试验,在此基础上,分析了3种开孔方式、构造细节、横隔板厚度及铺装层厚度等因素对疲劳性能的影响.研究结果表明:横隔板厚度和铺装层厚度对疲劳性能的影响很大；与钥匙形和圆形相比,苹果形开孔结构的主拉应力最小,为13.7 MPa,疲劳性能最优.建议开口肋正交异性板构造横隔板厚度大于16 mm,并采用苹果形开孔方式.     

用双缺口板试件估算锅炉汽包疲劳裂纹形成寿命的研究

本文提出了用双缺口板式试件在常温下的疲劳裂纹形成寿命，估算锅炉汽包疲劳裂纹形成寿命的新方法。文中用弹塑性有限元法对缺口试进行了分析，还局部应力－应变法对缺口试件的裂纹形成寿命进行了估算，其结果与试验寿命相关在系数为2的范围以内。同时还研究了变幅低幅疲劳下缺口试件和锅炉汽包的损伤，并考虑了平均应力的影响。     

拉索式电涡流阻尼器力学模型及性能试验研究

提出一种新型的拉索式旋转电涡流减震系统，该系统由惯容器、弹簧和阻尼单元组成. 为验证该减震系统的减震机理，建立了装配阻尼器的单层框架力学模型，分别进行了单层框架、导体盘为5 mm铜板、10 mm铜板、5 mm铁板、5 mm铜板与5 mm铁板复合时的惯容器和不同材质的导体盘在10、20、30、40 mm气隙下带电涡流阻尼器的振动测试，以分析导体盘与永磁体间的气隙大小、导体盘材质和导体盘厚度对阻尼器附加阻尼比的影响. 试验结果表明:在铜板后附加铁板，阻尼增加至铜板的1.9倍、铁板的1.4倍，可最大化增加阻尼；气隙是影响电涡流阻尼的关键因素，当气隙增大时，阻尼比会迅速减小，调节气隙大小是改变结构附加阻尼比最有效和最容易的方法；阻尼器提供的阻尼比最大可达15.40%，证实了该阻尼器具有较强的耗能能力.      

SEAM沥青混合料性能及其改性机理研究

测试了SEAM沥青混合料的马歇尔性能指标、高、低温稳定性、水稳定性和疲劳性能。试验结果表明,在掺量大于10%的条件下,SEAM沥青混合料具有较好的抗车辙性能和抗疲劳性能,提高沥青混合料的动稳定度达171%,提高疲劳寿命187%,低温性能与基质沥青混合料相近。应用红外光谱分析研究硫磺改性沥青的机理。红外光谱分析结果表明:当SEAM掺量达到20%和30%时,沥青与硫磺发生充分作用,在沥青中形成氢键和S-H化学键,亚硫酸酯、硫酸酯和砜一类的物质。硫磺改性沥青的机理是硫磺改变了沥青分子间的连接和成分。