工作中的两部件由于受到循环载荷作用产生微动,加上接触区边缘的高应力梯度,会导致部件接触表面损伤、产生裂纹,进而造成微动疲劳,严重降低零部件的使用寿命。针对常见微动疲劳问题,利用有限元软件ABAQUS进行数值分析,得到接触区的最大接触应力,与牛津大学Hills提出的接触理论计算得到的解析结果进行对比,验证有限元模型的准确性,分析法向载荷、轴向载荷对相对滑移、接触应力、等效应力、Ruiz参数κ2等的影响,进而确定其对微动疲劳的影响。综合分析结果,微动疲劳多发生在两部件接触区的边缘,且微动疲劳问题主要与滑移幅值及接触区的状态密切相关。

复杂载荷作用下航空发动机中压气机叶片与轮盘连接处的微动疲劳,极大的降低了发动机的寿命。为更好的探究高温环境下航空发动机燕尾榫构件的微动损伤机理,使用有限元仿真软件ABAQUS对500℃下燕尾榫构件展开高温微动疲劳数值分析,并将仿真结果与Ciavarella理论接触应力进行对比来验证仿真的准确性。以等效应力、接触应力CPRESS、切向应力、滑移量、摩擦功、特征参量为衡量标准,分析在高温环境下载荷大小和摩擦系数对燕尾榫构件微动疲劳损伤和微动疲劳寿命的影响,为更好的探明高温下燕尾榫构件的微动疲劳损伤机理提供理论支持。

以圆柱垫与平面相接触的微动模型为研究对象，通过ANSYS对该模型进行不同载荷条件下的有限元分析，得到轴向载荷对接触区域剪应力分布的影响，并拟合出剪应力分布公式。

运用Ansys10．0有限元软件对平面／平面接触进行了三维的有限元分析，并通过与Mindlin理论比较，验证了有限元分析微动疲劳的正确性；分析了刚度系数、材料特性等因素对微动疲劳的影响，为解决工程实际中平面／平面接触的微动疲劳奠定了理论基础。

由齿轮啮合等引起的动态附加弯矩对过盈连接的扭矩传递能力具有决定性的影响。文章首先基于Leidich的椭圆准则来计算某牵引电机悬臂式传动端内套锥面过盈连接在弯扭载荷下的抗弛缓能力,接着结合解析方法和有限元方法来计算动态载荷条件下过盈连接的微动滑移区。结果表明,旋转弯矩将使连接的弛缓扭矩大大降低;不发生弛缓条件下,由动态弯扭载荷特别是旋转弯矩引起的微动疲劳将是内套式锥面过盈连接面临的主要风险。设计中应同时满足抗驰缓准则和抗微动疲劳准则,尽量减少连接的旋转弯矩载荷,由工艺油槽等形成的接触边界应避开微动滑移区以避免出现微动疲劳。

某型航空液压柱塞泵在使用过程出现磨损,分解检查其原因是柱塞泵壳体内部活门处卡圈断裂。采用扫描电镜对卡圈断口进行微观形貌分析,发现断口有明显的疲劳条带特征;根据活门处的结构形式分析验证了卡圈在活门开启过程的受力与运动情况,分析说明随着回油压力由小增大,活门座会先向下微小运动,然后活门打开,这也是卡圈微动的原因。模拟卡圈微动冲击情况,得出活门卸荷后关闭瞬间,卡圈受到撞击力,撞击过程卡圈最大应力位置与卡圈实际断裂位置相一致。根据卡圈疲劳机理分析制定改进措施为产品修理提供参考。

以一种典型的销套联接结构为例,研究微动摩擦对此种结构造成的影响及主要的影响因素。通过理论分析和试验测试,得出了不同预紧力、表面粗糙度、镀层条件下对销套联接结构的微动磨损和微动疲劳的影响。最终确定出销套联接结构为预紧力600 N·m,粗糙度为Ra3.2μm,镀镍。