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高碳铬轴承钢超长寿命S-N关系的概率特性

李伟 鲁连涛

李伟, 鲁连涛. 高碳铬轴承钢超长寿命S-N关系的概率特性[J]. 交通运输工程学报, 2006, 6(2): 17-21.
引用本文: 李伟, 鲁连涛. 高碳铬轴承钢超长寿命S-N关系的概率特性[J]. 交通运输工程学报, 2006, 6(2): 17-21.
LI Wei, LU Lian-tao. Probabilistic character for S-N relations of high carbon-chromium bearing steel in super-long cycle life region[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2006, 6(2): 17-21.
Citation: LI Wei, LU Lian-tao. Probabilistic character for S-N relations of high carbon-chromium bearing steel in super-long cycle life region[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2006, 6(2): 17-21.

高碳铬轴承钢超长寿命S-N关系的概率特性

基金项目: 

国家自然科学基金项目 50471047

国家自然科学基金项目 50323003

详细信息
    作者简介:

    李伟(1979-), 男, 山东潍坊人, 西南交通大学工学硕士研究生, 从事材料、结构疲劳断裂研究

    鲁连涛(1965-), 男, 黑龙江佳木斯人, 西南交通大学副教授

  • 中图分类号: U270.4;O346

Probabilistic character for S-N relations of high carbon-chromium bearing steel in super-long cycle life region

More Information
  • 摘要: 为了对高碳铬轴承钢疲劳S-N (应力-寿命) 试验数据做出正确评估, 采用广义极大似然法对全部S-N数据和区分裂纹萌生机制下的S-N数据分别进行了拟合, 建立了概率S-N曲线模型。结果表明, 在区分裂纹萌生机制下, 能较好地拟合试验数据和描述S-N曲线形式; 在疲劳极限(大约1 200 MPa) 以上的部分要选用裂纹萌生于表面的S-N曲线形式, 对于疲劳极限以下的要选用裂纹萌生于内部的S-N曲线形式; 同时验证了广义极大似然法能较好地测定该材料的概率S-N曲线(由P-S-N曲线、C-S-N曲线和P-C-S-N曲线组成) 和表征该材料超长寿命S-N关系的概率特性。

     

  • 图  1  试样的形状及尺寸

    Figure  1.  Shape and dimension of specimen

    图  2  均值和P-S-N曲线

    Figure  2.  Average value curve and P-S-N curves

    图  3  P-S-N曲线

    Figure  3.  P-S-N curves

    图  4  C-S-N曲线

    Figure  4.  C-S-N curves

    图  5  P-C-S-N曲线

    Figure  5.  P-C-S-N curves

    表  1  化学成分

    Table  1.   Chemical composition

    元素 C Si Mn Cr Cu Ni Mo P S
    含量/% 1.010 0.230 0.360 1.450 0.060 0.040 0.020 0.012 0.007
    下载: 导出CSV

    表  2  疲劳试验数据

    Table  2.   Fatigue test data

    序号(i) 应力/MPa 寿命/cycle 序号(i) 应力/MPa 寿命/cycle
    1 1 700 4 480 27 1 250 65 990
    2 6 100 28 128 800
    3 6 840 *29 2 486 740
    4 1 600 5 200 *30 4 983 540
    5 7 790 *31 8 950 470
    6 10 000 *32 10 325 090
    7 1 500 8 990 *33 11 730 550
    8 14 400 *34 26 058 040
    9 34 700 35 1 200 125 280
    *10 247 000 36 269 920
    *11 609 000 37 672 410
    12 1 400 13 460 *38 8 771 540
    13 15 900 *39 19 548 550
    14 17 220 *40 35 175 720
    15 40 800 *41 41 502 050
    *16 839 140 *42 43 386 180
    *17 1 540 000 *43 61 683 430
    *18 4 970 760 *44 1 150 23 276 820
    19 1 300 15 360 *45 47 700 000
    20 22 670 *46 1 100 66 744 290
    21 39 830 *47 96 100 000
    *22 2 050 180 *48 138 813 570
    *23 2 480 000 *49 1 000 101 000 000
    *24 3 870 000 *50 137 883 470
    25 1 250 40 560 *51 900 1 050 000 000
    26 52 430 *52 1 234 110 000
    注: 带“*”的序号表示裂纹萌生于内部的试验数据。
    下载: 导出CSV
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    Zhao Yong-xiang, Gao Qing, Wang Jin-nuo. Unified approach for estimating the probabilistic design S-N curves of three commonly used fatigue stress life models[J]. Nuclear Power Engineering, 2001, 22(1): 42-52. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.0258-0926.2001.01.010
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出版历程
  • 收稿日期:  2005-09-10
  • 刊出日期:  2006-06-25

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