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。

为了对全断面岩石掘进机(TBM)进行可靠性、设计合理性评估和动力学分析,往往需要动态载荷作为输入条件,因此如何更加准确地拟合动态载荷对于工程分析具有十分重要的意义。文章采用数值分析拟合法并结合了雨流记数法等方法,首先对实测和仿真结果进行分析,得到动载的分布规律、振幅和频率与载荷的关系,并用Matlab进行拟合得到初步动态载荷并根据实际情况加上滚刀位置、滚刀种类、地质条件对原有载荷进行修正;然后与仿真结果进行对比,进行误差修正,得到中心滚刀的三向载荷、正滚刀中部、外部、内部的三向载荷、边滚刀三向载荷,最后运用蒙特卡洛方法验证了拟合的数据与已有数据基本在置信区间内,验证了方法的可行性。此方法克服了纯粹仿真中的诸多问题,更接近实际情况,具有一定的创新性和工程实用性。