以某柴油机气缸盖为研究对象,通过对50余个气缸盖进行不同边界条件进行热疲劳试验,获取不同边界条件下的气缸盖疲劳寿命。对试验结果进行数据分析得到修正的气缸盖热疲劳寿命,并预测其他边界的热疲劳寿命。对气缸盖台架的耐久试验进行分析预测,结果表明:气缸盖度低于360℃,预测热疲劳循寿命为在20000次循环以上,预测负载循环耐久试验可达10000h以上,满足气缸盖使用要求。

综述近年来国内外非比例载荷下多轴低周疲劳研究的进展和现状.主要评述各种多轴疲劳寿命估算方法,其中临界面应变能密度法是较为有效的方法.并建议今后多轴低周疲劳课题的研究方向.

针对轴承材料低周疲劳性能试验,研究了以伺服电缸为动力源的低周疲劳试验机交流伺服控制系统,并建立了试验机控制系统数学模型,设计了交流伺服系统的模糊PID控制器,通过力反馈和位置反馈构成闭环控制,对试验机等应变的加载过程进行实时控制,以此实现对材料低周疲劳性能的测试。仿真结果表明,所设计的模糊自适应PID控制算法可使试验机系统获得良好的控制效果。

以某柴油机气缸盖为研究对象,开展了气缸盖低周疲劳试验方法研究和仿真分析评估工作,用以评价气缸盖的低周疲劳寿命。在试验研究中,考虑螺栓预紧载荷,结合刚度匹配计算,使气缸盖在试验状态下的预紧状况与整机接近,在燃气热负荷试验台上对气缸盖开展了2 000次低周疲劳考核,经探伤未发现热裂纹。基于子模型分析技术,运用塑性应变能理论,计算了气缸盖火力面考察点的低周疲劳寿命,分析表明,寿命最低的考察点位于排气鼻梁区,其寿命为2 863次。试验和仿真结果均表明,该气缸盖满足低周疲劳寿命大于等于2 000次的设计要求,验证了气缸盖低周疲劳试验方法的合理性和有限元分析的准确性。

采用应变控制对超超临界汽轮机12％Cr转子钢进行高温低周疲劳试验，并对试验结果进行了讨论。拟合了循环应力-应变曲线和应变-寿命曲线，得到该材料的室温低周疲劳特性参数，包括Ramberg—Osgood参数和Manson—Coffin参数，推测出该材料的转变寿命。对转子不同位置（外缘，芯部）进行取样分析，探讨其低周疲劳性能差异，并对不同应变幅控制下的应力、寿命变化进行了深入研究。