金属学报  1995, Vol. 31 Issue (9): 422-430

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接触疲劳裂纹的萌生与扩张行为的研究

沙江波;井晓天;楼秉哲;沈福三

西安理工大学

INITIATION AND GROWTH BEHAVIOURS OF CONTACT FATIGUE CRACKS

SHA Jiangbo; JING Hiaotian; LOU Bingzhe; (Department of Materials; Past Box No.719; Xi'an University of Technology; Xi'an 710048) SHEN Fusan (Xi'an University of Technology; Xi'an 710048)

沙江波;井晓天;楼秉哲;沈福三. 接触疲劳裂纹的萌生与扩张行为的研究[J]. 金属学报, 1995, 31(9): 422-430.
, , , . INITIATION AND GROWTH BEHAVIOURS OF CONTACT FATIGUE CRACKS[J]. Acta Metall Sin, 1995, 31(9): 422-430.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(708 KB)   摘要: 本文通过力学分析和扫描电镜观察，研究了点接触条件下有表面滑动和无表面滑动摩擦时的接触疲劳裂纹萌生和扩张行为，指出了接触疲劳破坏的典型特征和一般特征．结果表明，在边界润滑条件下，接触疲劳裂纹萌生于表面，以Ⅱ型方式向纵深扩张，裂纹扩张走向与裂纹尖端处最大切应力走向一致．有表面滑动摩擦时，典型的裂纹扩张路径（或剥落坑形状）由呈Ｕ字形的四个阶段组成，无表面滑动摩擦时，扩张路径则由Ｖ字形的三阶段组成；一般的破坏以连续剥落的方式发展，它由相应条件的典型扩张各阶段随机组成． 关键词 ： 接触疲劳,  应力,  裂纹萌生,  裂纹扩张     Abstract：The initiation and growth behaviours of contact fatigue cracks under point contact and different f conditions (where f is the coefficient of friction) were studied by stress analysis and SEM observation, and the general and typical characteristics of contact fatigue failure were demonstrated. Results show that under the boundary lubrication condition, the contact fatigue crack initiates at the surface and grows into the subsurface in a manner governed by mode II loading, and the orientation of the crack path is controlled by the maximum shear stress at the advancing crack tip. On condition f＝0, the typical crack growing path consists of 4 stages having the shape of the letter U, while it undergoes 3 stages shaped like the letter V on condition f＝0. Generally, the contact fatigue failure results from a series of continuous pitting composed of a stochastic combination of the different stages of a typical crack growth process under conditions f≠0. Key words： contact fatigue    stress    crack initiation    crack growth. 收稿日期: 1995-09-18      服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 沙江波 井晓天 楼秉哲 沈福三 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y1995/V31/I9/422 1KanetaM．EUROTRIB85,19852MurakamiY．EngFractMech,1983;17:1933Yamashita．Wear,1983;91:2354LOUBingzhe,HANLining,LUZhenxin,SHENFusan．Fatigue90,Honolulu,1990:6275BryantMD．JApplMech．1982,49:3456GuC,LouB,JingX,ShenF．JHeatTreating,1989:7:9877DowsonD,HigginsonG．ElastohydrodynamicLubrication,PergamonPress,19778黄炎．局部应力及其应用．北京:机械工业出版社,1987:177 [1] 杜金辉, 毕中南, 曲敬龙. 三联冶炼GH4169合金研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1159-1172. [2] 毕中南, 秦海龙, 刘沛, 史松宜, 谢锦丽, 张继. 高温合金锻件残余应力量化表征及控制技术研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1144-1158. [3] 李时磊, 李阳, 王友康, 王胜杰, 何伦华, 孙光爱, 肖体乔, 王沿东. 基于中子与同步辐射技术的工程材料/部件多尺度残余应力评价[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1001-1014. [4] 李谦, 刘凯, 赵天亮. 弹性拉应力下Q235碳钢在5%NaCl盐雾中的成锈行为及其机理[J]. 金属学报, 2023, 59(6): 829-840. [5] 韩恩厚, 王俭秋. 表面状态对核电关键材料腐蚀和应力腐蚀的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 513-522. [6] 常立涛. 压水堆主回路高温水中奥氏体不锈钢加工表面的腐蚀与应力腐蚀裂纹萌生：研究进展及展望[J]. 金属学报, 2023, 59(2): 191-204. [7] 王重阳, 韩世伟, 谢峰, 胡龙, 邓德安. 固态相变和软化效应对超高强钢焊接残余应力的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1613-1623. [8] 张开元, 董文超, 赵栋, 李世键, 陆善平. 固态相变对Fe-Co-Ni超高强度钢长臂梁构件焊接-淬火过程应力和变形的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1633-1643. [9] 姜江, 郝世杰, 姜大强, 郭方敏, 任洋, 崔立山. NiTi-Nb原位复合材料的准线性超弹性变形[J]. 金属学报, 2023, 59(11): 1419-1427. [10] 戚钊, 王斌, 张鹏, 刘睿, 张振军, 张哲峰. 应力比对含缺陷选区激光熔化TC4合金稳态疲劳裂纹扩展速率的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(10): 1411-1418. [11] 卢海飞, 吕继铭, 罗开玉, 鲁金忠. 激光热力交互增材制造Ti6Al4V合金的组织及力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(1): 125-135. [12] 李小琳, 刘林锡, 李雅婷, 杨佳伟, 邓想涛, 王海丰. 单一 MX 型析出相强化马氏体耐热钢力学性能及蠕变行为[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1199-1207. [13] 马志民, 邓运来, 刘佳, 刘胜胆, 刘洪雷. 淬火速率对7136铝合金应力腐蚀开裂敏感性的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1118-1128. [14] 宋文硕, 宋竹满, 罗雪梅, 张广平, 张滨. 粗糙表面高强铝合金导线疲劳寿命预测[J]. 金属学报, 2022, 58(8): 1035-1043. [15] 吴进, 杨杰, 陈浩峰. 纳入残余应力时不同拘束下DMWJ的断裂行为[J]. 金属学报, 2022, 58(7): 956-964. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed