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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

    基于泵送频率谐波幅值累加和的钻井泵液力端凡尔体故障诊断方法

    李喆仁刘志亮廖飞龙王文权...
    225-232页
    查看更多>>摘要：针对钻井泵液力端的凡尔体故障诊断问题,提出了基于泵送频率谐波幅值累加和的钻井泵液力端凡尔体故障诊断方法.首先,设计实验以探究BW-250型钻井泵液力端振动信号的组成成分,通过使用高通滤波器去除低频干扰并保留液力端阀门部件的高频冲击,再采用包络分析和最大相关峭度解卷积方法提取并增强泵阀冲击信号.在钻井现场投入使用的F-800、F-1600HL型号钻井泵上进行故障实验,应用泵送频率谐波幅值累加和指标进行诊断,并与其他振动指标进行对比.结果表明:该方法对于钻井泵凡尔体故障诊断的准确率为 95.79%,相较于均方根(RMS)指标诊断准确率提升 18%以上,相较于裕度、峭度等指标诊断准确率提升 10%以上.该方法为钻井泵阀门凡尔体部件的故障诊断提供了有效的解决思路.

    往复式钻井泵最大相关峭度解卷积泵送频率故障诊断

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    激光冲击强化对Ti-6Al-4V榫齿结构高低周复合疲劳性能的影响

    牛志强门豪杰史淑艳曹子文...
    233-241,295页
    查看更多>>摘要：为了探究激光冲击强化对Ti-6Al-4V合金榫齿结构高低周复合疲劳行为的影响,本文对经过激光冲击强化处理的Ti-6Al-4V榫齿结构的表面完整性特征和高低周复合疲劳性能进行测试.结果表明:相比于未经过激光冲击强化处理的原始榫齿结构,激光冲击榫齿结构的高低周复合疲劳寿命提高 729%.激光冲击改变了榫齿结构接触区域的微动磨损特征.原始榫齿结构表现为大尺寸的脱层磨损坑,坑底部诱发微裂纹并向基体内扩展,而激光冲击榫齿结构表现为小尺寸脱层薄片.此外,激光冲击还降低榫齿结构的疲劳裂纹扩展速率.激光冲击强化抗高低周复合疲劳作用显著,这主要归因于激光冲击强化层改变疲劳裂纹萌生方式,并抑制裂纹早期扩展.

    激光冲击强化高低周复合疲劳Ti-6Al-4V残余压应力

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    基于网格搜索优化的LSTM多轴疲劳寿命预测方法

    牛寅高扬李涛万文轩...
    242-249页
    查看更多>>摘要：传统的多轴疲劳寿命预测模型通常局限于特定的材料和载荷条件.为了应对这种不足,本研究采用深度学习方法处理不同的多轴疲劳加载条件,使用网格搜索优化算法确定长短期记忆网络(LSTM)深度学习模型的学习率、隐藏层数和迭代次数 3 个超参数的最优组合,使深度学习模型达到最佳预测性能.使用该方法对纯钛、SS 316L、TC4铝合金 3种材料进行寿命预测,结果均在 2倍误差带以内,且 1.5 倍误差带内的预测结果占比较高.利用 2组调整过的数据集对所提方法的外推能力进行测试,结果表明,所提方法对未知加载路径的外推能力较好.基于网格搜索的LSTM多轴疲劳寿命预测方法可用于各种材料、各种加载路径的多轴疲劳寿命预测.

    多轴疲劳寿命预测深度学习加载路径

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    基于可分割云模型的抽水蓄能电站电气设备状态评估

    李彬刘玉明尹义武朱斯...
    250-257页
    查看更多>>摘要：鉴于抽水蓄能电站电气设备评估指标的复杂性以及传统评估方式的维度局限性,提出一种主客观耦合权重和二维可分割云模型的电站一次、二次设备状态联合评估方法.首先,基于抽水蓄能电站实际巡检数据与缺陷报告,搭建一套系统性涵盖发电电动机、主变压器、高压电气设备及其相关二次辅助设备的综合评估体系;其次,提出基于改进自调节层次分析法和CRITIC权重法的计算指标耦合权重赋值方法,计算各评估指标二维云模型参数矩阵,通过云模型发生器直观呈现出电站核心电气设备的健康状态;最后,通过建立分割面,划分高风险区以快速筛选高风险指标.基于构建的评估体系与评价方法,对近段时间电站主要电气设备风险进行评估,能够快速有效筛选高风险设备.该方法具有较强的现场可操作性,能够有效对电站核心一次设备及其二次配套设备进行状态评估,为电站检修决策提供支撑.

    抽水蓄能电气设备二维云模型耦合权重状态评估

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    汽车油箱漏油的X射线成像分析方法

    郭兆丰刘玲玲敖波吴凌峰...
    258-263页
    查看更多>>摘要：汽车金属油箱由薄不锈钢板经电阻焊工艺焊接而成,焊缝质量直接影响油箱的安全性和可靠性.本研究提出一种基于X射线成像的油箱焊缝漏油快速分析方法,即先采用微焦点射线数字成像(DR)对油箱焊缝漏油进行初步筛选,确定是否存在缺陷,再对含缺陷的焊缝进行显微计算机层析成像(CT),最后依据三维重建结果评估缺陷贯穿性.对 2个汽车油箱电阻焊焊缝试样进行漏油分析,DR检测出2 个焊缝试样分别含9、7处缺陷;显微CT的切片图像显示,试样缺陷中分别有6、1处贯穿型裂纹缺陷,这些裂纹均可能是油箱漏油点.对CT重建的缺陷进行三维分割和尺寸测量,试样缺陷尺寸分别为 1.0～2.4、0.6～2.5 mm.对三维分割的缺陷进行内部可视化处理,结果与切片图像分析结果一致.本文所提方法可有效减少高精度CT检测资源的浪费,缩短漏油分析所需的时间,对于焊缝质量分析具有可靠性和安全性.

    电阻焊射线数字成像显微计算机层析成像三维可视化

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    基于POA优化FMD参数的滚动轴承早期故障诊断

    雷虎王靖岳郑珺文侯兴达...
    264-272页
    查看更多>>摘要：早期滚动轴承故障较难诊断,且特征模式分解(FMD)输入参数滤波器长度L和模态分量个数n较难准确选择.因此,提出基于鹈鹕优化算法(POA)优化FMD参数的滚动轴承早期故障诊断方法.该方法以全体峭度的指标作为适应度函数,通过POA优化算法获取FMD优良参数组合,并且结合包络谱分析实现故障诊断.使用该方法对滚动轴承早期故障仿真信号和实验信号进行分析,结果表明:该方法通过优化FMD参数,可以从包络谱中得到故障特征频率及其倍频突出的幅值,进而诊断出滚动轴承早期故障类别;与基于固有时间尺度分解(ITD)和基于最小熵解卷积(MED)方法相比,包络谱中的故障特征频率及其倍频幅值更突出,在滚动轴承早期故障诊断中具有一定的应用前景和价值.

    特征模态分解鹈鹕优化算法早期故障滚动轴承故障诊断

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    轴承裂纹缺陷磁检测技术试验研究

    安奎远杨宝林余志勇胡博...
    273-278页
    查看更多>>摘要：轴承是装备制造业中的关键零部件,其质量直接决定相关设备与产品的安全和可靠性.本文提出一种磁检测技术,用于实现轴承裂纹缺陷的无损检测.通过外加交变磁场激励在轴承表面产生感应磁场信号,调整激励强度优化检测效果,并设计贴合的激励装置来适应被检试件表面.采用自主研发的磁检测设备,对不同尺寸的人工刻槽缺陷和自然裂纹缺陷开展试验研究,量化分析采集的磁感应强度信号.结果表明,磁感应强度异常信号的峰峰值与缺陷深度呈正相关,与缺陷宽度呈负相关,即缺陷的深宽比越大,异常信号的峰峰值越大,反之则越小.通过对缺陷深宽比和异常信号峰峰值的线性拟合,可以实现缺陷的量化分析.该磁检测技术用于轴承裂纹的快速检测具有较高的可靠性和有效性.

    轴承裂纹磁检测技术磁感应强度

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    顶管机用盘形滚刀断裂原因分析

    贾爽马允郑吕庆洲陈胜...
    279-283页
    查看更多>>摘要：顶管机盘形滚刀在施工过程中出现断裂,严重影响施工效率且增加施工成本.对断裂和偏磨的盘形滚刀进行统计和分析,发现其断裂位置、形式有相似性,对滚刀质量的提高具有重要意义.对故障件进行外观观察、成分测试、硬度分布测试及金相组织测试,结果表明:盘形滚刀密封性较差,在施工过程中有砂石和泥浆进入滚刀内部,造成内部轴承失效,导致盘形滚刀不能自转且出现偏磨,滚柱相互挤压产生外推力,导致轴承外圈和刀圈均出现断裂,最终导致盘形滚刀断裂.建议改善盘形滚刀密封性,防止影响轴承运转的外部异物进入轴承,可有效避免滚刀早期失效.

    盘形滚刀5Cr5MoSiV1密封顶管机偏磨

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    工程机械高强度螺栓的疲劳断裂分析

    王海金
    284-289页
    查看更多>>摘要：旋挖钻机是一种基础钻孔类工程机械,其工作装置钻桅普遍使用高强度螺栓连接,在其使用 1000～2000 h时多次出现连接螺栓断裂故障.为了查明螺栓断裂原因,对断裂螺栓断口进行宏观及微观检查,对同一批次未使用螺栓进行拉伸性能、冲击性能、螺栓截面硬度分布、螺纹底部圆弧形貌、表面脱碳情况、表面和心部金相组织进行分析.结果表明:螺栓断裂形式为螺纹部位疲劳断裂.螺栓性能符合标准要求,但其螺纹牙型处存在尖锐、裂纹等缺陷,这些缺陷主要是由于滚丝过程中折叠以及搓丝板未进行定期更换修型所致.在螺栓承受较大的交变载荷情况下,易在牙型缺陷处造成初始起裂点,最终造成螺栓失效.

    高强度螺栓疲劳断裂工程机械交变载荷

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    飞机机体调心轴承滚珠脱落失效分析

    康智翔胡忠会贾忠宁
    290-295页
    查看更多>>摘要：为探究飞机平尾载荷机构摇臂调心球轴承滚珠脱落问题,从轴承质量、意外载荷损伤、技术要求等方面对摇臂调心球轴承滚珠进行检测分析,确定调心球轴承的失效原因.结果表明:调心球轴承主要失效原因为载荷机构尾部双叉耳槽口设计宽度过大,对平尾载荷机构外筒的转动范围限制不足,导致调心球轴承调心角超出轴承许用范围.通过设计改进,在摇臂的单耳外侧平面与平尾载荷机构后端双耳内侧平面之间增加垫圈以对调心角度进行约束,使用效果良好.对共性案例补充分析,进一步印证调心轴承在应用过程中,实际调心角度必须在轴承许用调心角范围内的重要性.本研究对指导飞机结构设计,规范安装维护操作规程具有现实意义.

    调心轴承许用调心角实际调心角失效分析设计改进

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