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期刊信息/Journal information
失效分析与预防
失效分析与预防

陶春虎

双月刊

1673-6214

chenxi4645@qq.com；fachcy@163.com

0791-83863145

330063

南昌市丰和南大道696号

失效分析与预防/Journal Failure Analysis and Prevention
查看更多>>《失效分析与预防》（季刊）于2006创刊，是南昌航空大学和中国航空工业第一集团公司北京航空材料研究院合办，中国航空工业失效分析中心和南昌航空工业学院共同承办的综合性产品失效分析与预防的学术刊物，是经国家新闻出版署批准，面向国内外公开发行的全国性出版物，同时目前也是全国范围内第一个失效分析专业杂志。本刊以反映我国失效分析与预防领域的最新研究成果，促进国内外学术交流，为机械、汽车、航空、航天、电力及化工等行业服务为宗旨，面向从事工程材料与构件、元器件的失效分析、检测、质量管理与控制、工艺、设计、装配、试验、维修、使用等的工程技术人员以及从事失效分析及其相关领域的科研人员与院校师生服务。
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收录年代

    TC4钛合金机身椭圆孔隔框热处理压块矫正模拟及矫正力预测模型

    张锰王浩军郑超胡生双...
    385-389,403页
    查看更多>>摘要：预测钛合金机身隔框热处理压块矫正力对提高隔框矫正效果具有重要工程意义.通过ANSYS有限元数值模拟软件,对TC4 钛合金机身椭圆孔隔框热处理压块矫正过程中的矫正力和矫正量进行有限元数值模拟,分析椭圆孔尺寸对隔框矫正力的影响规律,采用非线性回归方法建立考虑椭圆孔尺寸的矫正力预测模型.结果表明:椭圆孔隔框热处理矫正量随矫正力增加,呈现缓慢增加-快速增加-缓慢增加的变化规律;随椭圆孔轴长a或轴长b增大,隔框矫正力呈现非线性降低,轴长a比轴长b对矫正力的影响更显著.构建的基于椭圆孔尺寸的矫正力预测模型预测精度较高,模型计算矫正力和有限元模拟矫正力之间的相关系数R为 0.993 24,可为TC4钛合金机身椭圆孔隔框热处理矫正的矫正力提供较准确预测.

    椭圆孔隔框热处理矫正矫正力预测模型

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    航空发动机SLM成型复杂零件微焦点CT检测

    宋艳艳王泽民
    390-395页
    查看更多>>摘要：激光选区熔化(SLM)成型是航空发动机零件增材制造的关键技术.针对加工中热等静压工艺后出现的微小缺陷检测问题,提出一种微焦点CT方法.在分析SLM成型复杂零件常见缺陷形状和位置的基础上,制作了人工缺陷的对比样件,经断层扫描试验得到对比样件的CT检测最佳工艺参数;以包含自然缺陷的SLM成型的复杂结构燃油喷嘴为检测对象,采用最佳检测参数对其进行微焦点CT缺陷检测实验.结果表明:采用与样件相同的检测工艺参数可清晰显示孔隙类和点状孔洞类缺陷,检出孔洞类缺陷的最小尺寸为95 μm,满足 100 μm缺陷检出的工艺灵敏度,为提升产品质量提供了新的检测方法.

    微焦点CTSLM成型燃油喷嘴缺陷检测

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    基于渐进损伤的螺栓连接复合材料板失效分析

    李可昊刘文光黄政
    396-403页
    查看更多>>摘要：螺栓连接广泛应用于复合材料结构的装配,其连接强度对整体结构的可靠性有着重要影响.本研究通过渐进损伤法分析螺栓接头损伤累积特征与规律,探讨不同失效准则对复合材料结构失效行为预测的影响.首先,分析比较Hashin失效准则与Puck失效准则、指数刚度退化模型与瞬时刚度退化模型的区别;然后基于失效准则与刚度退化模型开发双搭接三螺栓连接复合材料板的有限元模型;最后分析不同失效准则与刚度退化模型组合下螺栓连接复合材料板的位移-载荷曲线,讨论其预测误差,并通过有限元手段研究层合板损伤演化过程.结果表明:基于指数退化的Puck准则对失效载荷预测值误差较低,为 8.3%.拉伸破坏是导致复合材料层合板断裂的主要原因.基体拉伸失效先于纤维拉伸失效发生,首先发生在±45°铺层中,后扩展至 90°铺层;纤维失效首先发生在 0°铺层中,后扩展至±45°铺层;当纤维拉伸损伤由孔周扩展至板边时,层合板最终失效.

    螺栓接头复合材料层合板失效准则渐进损伤

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    铆接间隙对复合材料单钉连接接头疲劳寿命的影响

    盖克静阚晓阳仇吉星王晨霖...
    404-409,422页
    查看更多>>摘要：为评价铆钉连接复合材料疲劳强度,通过不锈钢单排铆钉连接碳纤维T800板,采用低周疲劳试验机对复合材料单钉连接接头进行疲劳实验,铆钉连接接头断裂.对复合材料单钉连接接头进行宏观检查及微观观察,采用有限元进行应力分析,同时采用应力严重系数法对铆钉连接接头疲劳寿命进行模型预测,确定连接接头的断裂性质和原因,预测铆钉连接接头的疲劳寿命.结果表明:单钉连接复合材料疲劳实验中,铆钉在施加载荷过程中发生塑性变形,主要破坏形式为剪切疲劳破坏;铆接间隙的大小影响复合材料单钉连接接头试样疲劳寿命.同时,试样厚度会缩减铆接间隙导致的铆钉最大倾斜程度,进而共同影响复合材料单钉连接接头疲劳寿命.铆钉连接接头模型预测与实验结果的最小误差为 3.4%,最大误差为16.8%.

    复合材料单钉连接接头铆接间隙疲劳寿命

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    Ti6242S钛合金不同组织的高温拉伸性能及组织演变

    缪森黄龙王梓凡章天助...
    410-415页
    查看更多>>摘要：为充分发挥Ti6242S钛合金材料的优异性能,采用光学显微镜、扫描电镜、高温拉伸试验对等轴组织、双态组织Ⅰ和双态组织Ⅱ3 种不同组织的Ti6242S钛合金高温拉伸性能及组织演变进行研究.结果表明:在高温拉伸过程中,3种组织中等轴α相都发生明显伸长,其中等轴组织中的等轴α相伸长量更高;由于等轴α相有利于协调塑性变形,等轴组织的塑性和抵抗均匀塑性变形能力最佳.片状α相和针状α相的存在都会产生界面强化从而使得材料强度升高,由于针状α相比片状α相对材料强度的提高作用更大,所以双态组织Ⅱ的强度最佳;双态组织Ⅱ中交错排列成网篮状的次生α相会促进韧窝的形成并减少撕裂棱的数量,使得双态组织Ⅱ的塑性和断裂韧性都优于双态组织Ⅰ.

    Ti6242S钛合金微观组织高温拉伸性能断口形貌

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    刮擦速度及距离对高分子材料刮擦失效行为的影响

    王璐兵赵思伟李元鑫张建伟...
    416-422页
    查看更多>>摘要：针对聚丙烯(PP)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)开展刮擦实验,研究不同加载条件(刮擦速度和刮擦距离)对 2种高分子材料刮擦行为的影响,通过其临界荷载及刮擦过程中的温升变化评价高分子材料的耐刮擦性能.结果表明:不同的加载条件对PP、PMMA的刮擦行为有显著影响;随着刮擦速度的增加,PP和PMMA各阶段临界载荷和最大周期性破坏裂纹间距都减小;PP温度变化的幅值(即温升)随之升高,而PMMA温度变化的幅值先降低后升高.随着刮擦距离的增加,PP各阶段临界荷载减小,PMMA各阶段临界载荷先增大后减小,PP和PMMA温度变化的幅度均增加.该结果对提高高分子材料耐刮擦性能有一定的指导意义.

    高分子材料刮擦临界载荷温升周期性破坏裂纹间距

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    T型接头双侧单道焊的数值模拟

    张广辉周继红吕世宁孙杰...
    423-428页
    查看更多>>摘要：为获取T型接头双侧单道焊的焊接残余应力分布,使用小孔法测量试件焊缝处的残余应力,并利用ANSYS软件建立T型接头的三维焊接有限元模型,基于间接耦合法进行焊接过程的数值模拟预测,得到焊接残余应力分布;同时研究不同焊接顺序对残余应力分布和焊接变形的影响.结果表明:数值模拟得到的焊接残余应力分布与试验结果吻合良好;单道同向焊相比于单道异向焊会降低沿焊缝方向上的残余应力,且变形量较小,拥有更好的垂直度.研究结果为T型接头双侧单道焊的焊接工艺优化提供参考.

    T型接头焊接残余应力ANSYS焊接顺序焊接变形

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    基于HFSS射频电路失效仿真的进口装备修理技术

    王睿乔葛元乔邦江林文昌...
    429-434,444页
    查看更多>>摘要：为了解决进口装备射频模块技术资料匮乏,修理周期长及修理成本居高不下等问题,本研究提出应用ANSYS HFSS进行建模修理分析法.对射频电路进行建模仿真,并模拟故障射频电路模块.将仿真模型与故障仿真模型输出参数进行比对,找出电路失效原因,从而精确定位电路故障.结果表明:该方法可快速模拟和比较射频电路在不同状态下的插入损耗、驻波比等指标,仿真分析故障射频电路阻抗匹配性能、信号传输性能及信号隔离性能下降的原因,结合产品故障参数可快速准确分析故障原因.该方法可缩短产品修理时间,避免由于射频模块反复拆装造成的二次伤害,提高产品修理效率,降低修理成本.

    射频电路ANSYSHFSS仿真电路故障

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    基于尝试变分模态分解的滚动轴承故障特征提取方法

    石开杨福恒薛慧聪张荫彬...
    435-444页
    查看更多>>摘要：针对变分模态分解(VMD)在提取轴承微弱故障特征时参数难以选取的问题,提出了尝试变分模态分解(AVMD)方法.该方法以各模态中心频率确定惩罚系数,再以脉冲-峭度指标衡量模态所含的故障信息,通过迭代方式确定模态个数,最后对分解后的主模态包络解调完成故障特征提取.采用该方法及经验模态分解(EMD)、集成经验模态分解(EEMD)、VMD对轴承外圈、内圈和滚动体故障信号进行对比分析.结果表明:AVMD方法能够提取滚动轴承微弱故障特征,且能自适应地确定模态个数和惩罚系数;与EMD、EEMD相比,故障频率谱线更加清晰;与VMD相比,计算效率提升1倍,且建议方法敏感于轴承微弱故障特征,提升了VMD分解过程的可靠性和自适应性.

    尝试变分模态分解特征提取滚动轴承参数优化故障诊断

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    TiAl合金高温疲劳裂纹扩展表征及力学行为研究

    王亮刘帅陈新杨洋...
    445-449,455页
    查看更多>>摘要：鉴于TiAl合金在负应力比条件下的裂纹扩展试验数据缺失,本研究旨在丰富其力学性能数据库.为此,特地设计了一种适用于TiAl合金负应力比裂纹扩展试验的中心拉伸试样,同时开发了 1200℃高温疲劳板材加热炉,以及采用直流电位法测量疲劳裂纹长度的试验技术.通过疲劳试验机对试样进行加载,结合直流电位法,成功获取了TiAl合金在 600、800℃下的负应力比疲劳裂纹扩展数据.实验结果揭示,TiAl合金的疲劳裂纹扩展速率随试验温度的升高而加快;在相同的温度和应力强度因子幅度下,应力比的提高同样加速TiAl合金的疲劳裂纹扩展.进一步观察TiAl合金的断口形貌,呈现出典型的解理特征.

    TiAl合金裂纹扩展高温直流电位法

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