李伟
- 作品数：11 被引量：23H指数：4
- 供职机构：北京理工大学机械与车辆学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金河北省自然科学基金河北省高等学校科学技术研究指导项目更多>>
- 相关领域：一般工业技术金属学及工艺理学文化科学更多>>
- 缺口对渗氮CrNiW钢超高周疲劳特性的影响被引量：2
- 2021年
- 为了研究缺口敏感性对渗氮CrNiW钢疲劳特性的影响,设计了一种光滑试样和两种缺口试样(应力集中系数K_(t)=1.20、1.55),开展了渗氮CrNiW钢的超高周疲劳试验,使用SEM观测疲劳断口的微观结构,分析了疲劳缺口系数K_(f)、疲劳敏感系数q和循环周次Nf之间的关系。结果表明,渗氮对钢材疲劳性能的提升不大,光滑试样和K_(t)=1.20的缺口试样存在表面和内部两种起裂模式,诱发内部起裂的缺陷均位于内部非渗氮区,K_(t)=1.55时发现一种新的渗氮层内不均匀基体组织诱发的失效模式。光滑试样未出现双重S-N特性,K_(t)=1.20时S-N曲线出现表面与内部起裂双重S-N特性,K_(t)=1.55时出现短寿命区和超高周寿命区表面起裂双重S-N特性。随着K_(t)的增大,多个内部缺陷同时萌生裂纹的现象被单裂纹源诱发失效的现象取代,并且诱发失效的内部缺陷位置呈现向试样表面靠近的趋势,鱼眼形状呈近似横向扁形→圆形→纵向椭圆形变化。缺口应力集中对表面起裂疲劳寿命影响较大,对内部起裂疲劳寿命影响很小。
- 孙振铎侯东勃李伟张明洋
- 关键词：渗氮S-N曲线
- 诱发Cr-Ni-W钢内部失效的夹杂尺寸评估及强度预测被引量：1
- 2015年
- 鉴于非金属夹杂诱发Cr-Ni-W高强度钢超长寿命(>107周次)内部疲劳失效的行为,使用4种统计方法(statistics of extreme values,SEV;generalized extreme values,GEV;generalized Pareto distribution,GPD;exponential generalized Pareto distribution,EXPGPD)对其特征夹杂尺寸进行了评估,并基于Murakami方程预测了其超长寿命疲劳强度。结果表明,SEV和EXPGPD预测的夹杂尺寸会随钢体积的增加而无限增大,而GPD和GEV预测的尺寸会逐渐增加并趋于一定值,其中EXPGPD和GPD分别给出了其上下限值。与实验寿命等于108的结果相比较,基于EXPGPD方法的疲劳强度预测结果偏低,而其它方法的预测结果均偏高;从抗疲劳断裂角度出发,对于体积大于1 mm3的Cr-Ni-W钢而言,采用基于EXPGPD方法的夹杂尺寸评估和强度预测是适合的。
- 孙振铎李伟王哲荣张震宇邓海龙
- 关键词：非金属夹杂
- 基于表面裂纹萌生与扩展的疲劳寿命预测模型
- 2024年
- 为了预测表面裂纹萌生与扩展的疲劳寿命,分别对渗碳CrMn钢的光滑试样与渗氮CrNi钢的光滑、缺口试样开展超高周疲劳试验,观察试样的疲劳缺口,分析试样的S-N曲线及疲劳损伤机理。考虑应力比、疲劳缺口系数与残余应力3种因素,构建更准确的裂纹萌生寿命预测模型,并对表面失效的裂纹萌生寿命进行预测。用Israel提出的裂纹扩展寿命预测模型计算裂纹扩展寿命,再将预测的裂纹萌生与扩展寿命相结合得到总疲劳寿命。结果表明:裂纹萌生寿命预测模型的预测结果与试验结果基本一致,构建的新模型较可靠。计算的总疲劳寿命与试验疲劳寿命相比,绝大部分都小于3倍误差,寿命预测较精准。
- 孙振铎吕松峰庞彬李伟
- 基于最薄弱环节理论的局部失效概率预测方法
- 2024年
- 为了计算表面强化钢的疲劳极限和局部失效概率,基于渗碳CrMn钢、渗碳CrNiW钢和渗氮CrNiW钢,设计了1种光滑试样和2种缺口试样,开展3种钢材的超高周疲劳试验。使用扫描电子显微镜对疲劳断口进行观察,分析3种钢材的S-N曲线并确定其失效模式。在高应力状态下,试样主要发生由表面加工缺陷与表面夹杂诱发的表面失效,在低应力状态下,试样主要发生由内部夹杂、不均匀基体组织及碎化区诱发的内部失效。使用纳米压痕法对3种钢材由表及里的微观硬度进行测定,渗碳CrMn钢、渗碳CrNiW钢的渗碳层深度分别为500μm与900μm,渗氮CrNiW钢的渗氮层深度为280μm。基于最薄弱环节理论构建了表面强化钢的局部失效概率预测模型,采用建立有限元模型的方法对局部等效应力进行计算,优化表面-内部局部失效概率计算模型的参数计算方法,并对3种钢材的疲劳极限和局部失效概率进行计算。结果表明,模型所计算的疲劳极限和试验结果较为吻合,两者的最大误差为5.37%。该模型计算出的表面局部失效概率和试验结果较为接近,计算的内部局部失效概率和试验结果偏差较小。
- 孙振铎吕松峰李伟庞彬
- 应力比对TC4钛合金超高周疲劳失效机理的影响被引量：4
- 2019年
- 采用频率为100 Hz的电磁谐振疲劳试验机进行疲劳拉伸试验,研究了两种应力比(R=0. 1和-1)对TC4钛合金的超高周疲劳失效机理的影响.结果表明,两种应力比下的S-N曲线都呈现"双线"型,但各自表示的意义及失效机理不同.当R=0. 1时,TC4钛合金的疲劳失效形式有两种,即由加工缺陷诱发的表面失效和内部鱼眼失效,这两种失效形式都伴随着颗粒平面(Facet)出现;而当R=-1时,仅存在表面失效,且无Facet的出现.基于断裂力学的讨论可知,在正应力比及真空环境下,对应小裂纹扩展的门槛值更低,更有利于裂纹扩展及Facet的形成. TC4钛合金的整个内部疲劳失效过程及机理可解释为:(1)滑移线或滑移带在部分α晶粒上的出现;(2)微裂纹的萌生和接合;(3)颗粒亮区(GBF)的形成;(4)鱼眼的形成;(5)鱼眼外的失稳裂纹扩展;(6)最终的瞬时断裂.
- 杲宁李伟
- 关键词：TC4钛合金应力比鱼眼应力强度因子
- 齿轮多工况接触应力分析及多轴疲劳裂纹萌生寿命预测
- 构建了齿轮滚动+滑动+摩擦多工况耦合分析的静/动态有限元模型;虑及摩擦系数、转速等因素的影响,重点探讨了应力梯度变化及裂纹萌生模式的演变;基于多轴疲劳Crossland准则及疲劳损伤演化,构建了基于破坏机制的多轴疲劳接触...
- 邓海龙李伟孙振铎张震宇
- 基于夹杂-细晶粒区-鱼眼疲劳失效的超长寿命预测模型被引量：4
- 2017年
- 本文旨在研究夹杂-细晶粒区-鱼眼诱发疲劳失效的超长寿命预测模型.基于Cr-Ni-W合金钢疲劳试验结果,结合局部应力-寿命法和位错-能量法,分别构建了局部裂纹萌生寿命模型(LCIL)和考虑夹杂及细晶粒区影响的裂纹萌生寿命模型(IFCIL),并与Tanaka-Mura模型(T-M)进行了对比分析.其次,分别对细晶粒区内的小裂纹扩展行为和细晶粒区外鱼眼内的长裂纹扩展行为进行建模,最终形成了包含裂纹萌生和扩展在内的全寿命预测模型.结果表明,考虑夹杂及细晶粒区影响的裂纹萌生寿命模型(IFCIL)有较高的预测精度;对应细晶粒区的裂纹萌生寿命几乎等同于全寿命;裂纹扩展寿命仅占据全寿命很小的一部分;预测结果全部处于2倍偏差以内,即全寿命模型可有效地用于夹杂-细晶粒区-鱼眼诱发失效的超长寿命预测.
- 邓海龙李伟孙振铎张震宇
- 关键词：金属疲劳鱼眼
- “机械工程”专业研究生全英文教学方法探讨与创新被引量：6
- 2016年
- 全英文教学是促进高校教育国际化的重要手段。结合目前机械工程专业研究生全英文教学过程中可能存在的问题,介绍欧美大学在全英文教学过程中采取的相关举措,探讨机械工程专业研究生全英文教学的方法和创新思路,开展信息现代化教学、多样化互动教学、实践出真知、科研项目促教学、加强前沿知识和技术介绍等先进教学理念和方法的研究,使其符合我国教育部制定的英语+专业的复合型人才培养和发展的战略目标。
- 李伟刘辉
- 关键词：研究生教学全英文教学教学理念
- 基于超高周疲劳多元化失效模式的概率S-N曲线模型构建方法被引量：4
- 2016年
- 对渗碳Cr Mn钢开展了超高周疲劳试验,通过观察断口发现其失效模式分为表面裂纹诱发失效、内部夹杂导致的高周疲劳（5×10^4〈N^10^7）失效以及超高周疲劳（N〉10^7）三种。该文假设每一种失效模式的S-N曲线均相互独立,并基于混合Weibull分布以及Basquin和三参数S-N曲线模型,分别构建出了渗碳Cr Mn钢三种失效模式各自的概率S-N曲线及综合反映渗碳Cr Mn钢多元化失效模式的概率S-N曲线。与试验数据相比,99%存活概率的P-S-N曲线在超长寿命区给出了较为安全的寿命预测。
- 孙振铎李伟张震宇邓海龙张晓航
- 关键词：超高周疲劳P-S-N曲线
- 基于裂纹萌生和扩展的渗氮钢疲劳寿命预测被引量：4
- 2021年
- 以渗氮CrNiW钢的光滑试样和两种缺口试样为研究对象,开展超高周疲劳试验。观察渗氮CrNiW钢的疲劳断口显微组织,分析S-N曲线特性及失效机理,基于裂纹萌生模型和裂纹扩展模型计算渗氮CrNiW钢的萌生和扩展寿命,结合裂纹萌生和扩展寿命计算总疲劳寿命。结果表明:随应力集中系数增加,ΔK_(FGA)小幅降低,ΔK_(fish-eye)减小明显;应力幅值较低时,裂纹萌生寿命占总疲劳寿命的比例很高,裂纹扩展寿命占比很低,基本可忽略;模型预测的总疲劳寿命与试验结果较接近,除个别数据点外,预测结果均在2倍偏差内,预测较准确。
- 孙振铎侯东勃李伟董鹏
- 关键词：超高周疲劳
