第一章 微动磨损和微动疲劳 1
1-1 引言 1
1-2 学科的形成 2
一、基本概念和术语 2
二、学科的形成 5
1-3 微动磨损的机理 7
一、微动磨损机理诸观点 8
二、微动磨损的初始阶段 12
三、微动磨损的稳定阶段 14
四、微动磨屑 15
五、氧化的作用 16
六、摩擦力和摩擦系数 19
1-4 实验研究概述 19
一、实验目的 19
二、对实验设备的要求 19
三、微动副和试验件 21
1-5 各种参数对微动磨损的影响 21
一、振幅的影响 22
二、接触压力的影响 23
三、频率的影响 24
四、循环次数的影响 24
五、环境温度的影响 25
六、气体成分的影响 26
七、环境湿度的影响 27
八、接触处试件形状的影响 27
1-6 实验举例 28
第二章 微动疲劳 31
2-1 一般概念 32
一、研究内容 32
二、微动疲劳和普通疲劳 32
三、微动疲劳曲线 34
2-2 微动疲劳的基本理论 35
一、微裂纹的形成 35
二、疲劳裂纹的形成 38
三、疲劳裂纹的扩展 41
四、两类微动疲劳门坎值 42
实验的类型 43
2-3 微动疲劳实验概述 43
一、实验的目的和内容 44
三、实验设备 44
2-4 微动疲劳理论的实验验证 47
一、微动疲劳的门坎值 47
二、微动疲劳裂纹的形成 50
三、微动疲劳裂纹的扩展 58
一、滑动振幅 65
2-5 影响微动疲劳的因素 65
二、接触压力 67
三、载荷频率 68
四、气体环境和湿度 69
五、外载大小和外载类型 71
第三章 力学分析 73
3-1 半空间体和半平面体受力时的应力分布 73
一、半平面体边界上受集中力 73
二、半空间体边界面的一直线上受法向均布载荷 75
三、半平面体边界上受法向均布载荷 76
四、半空间体受法向力 77
3-2 接触问题 79
一、接触于一点的两弹性体的挤压——赫芝问题 79
二、两弹性球的接触 81
三、球体与平面、球体与球座接触 83
四、两圆柱体、圆柱体与平面接触 83
一、法向压力和交变切向力共同作用时两弹性球的接触 84
3-3 有切向力的接触 84
二、二维弹性圆柱体接触 88
3-4 几种结构模型的微动疲劳计算分析 90
一、拉—压载荷 91
二、弯曲载荷 95
三、扭转载荷 99
四、阻尼作用 102
3-5 结构模型的实验研究 103
一、拉—压实验 104
二、弯曲实验 106
3-6 小结 107
第四章 微动疲劳的断裂力学分析 109
4-1 微动疲劳中的应力强度因子 109
4-2 微动桥式的研究模型 115
一、研究方案 116
二、试件的载荷 116
4-3 应力强度因子计算 119
一、桥足的压力分布 119
二、应力强度因子 120
4-4 短裂纹的应力强度因子修正和裂纹扩展速率 124
一、应力强度因子修正 124
二、裂纹扩展速率 125
4-5 断裂力学预测微动疲劳寿命 126
一、均方根法研究承受随机载荷的试件 128
二、微动疲劳的Sr-N曲线 131
三、裂纹扩展曲线 135
四、桥足压力分布对微动疲劳寿命的影响 137
五、桥足距对微动疲劳寿命的影响 139
六、桥足载荷对微动疲劳寿命的影响 140
4-6 小结 141
第五章 燕尾榫联接的微动疲劳 143
5-1 研究概况 143
一、燕尾榫的微动损伤 143
二、结构模型的设计准则 144
三、结构模型和实验设备的逐步发展 146
一、接触问题的有限元方法 149
5-2 计算方法 149
二、接触状态及其条件表达式 150
三、有限元混合法 151
四、计算程序 158
5-3 盘上轴向开槽的燕尾榫联接的计算分析(底角45°) 160
一、结构模型 160
二、一对叶片的模型 161
三、三对叶片的模型 171
二、疲劳寿命 176
一、试件和实验设备 176
5-4 室温环境下的实验 176
三、微裂纹及扩展断裂部位 179
第六章 榫联接的进一步研究 182
6-1 燕尾榫联接在高温环境中的微动疲劳特性 182
一、计算分析 183
二、实验 187
三、小结 189
6-2 底角不是45°的燕尾榫 189
一、燕尾的形状——结构模型 189
二、计算分析 191
三、实验 194
四、计算和实验结果分析 194
五、小结 195
6-3 叶片振动引起的微动疲劳 195
一、计算分析 196
二、实验 198
四、小结 199
三、计算和实验结果分析 199
6-4 盘上周向开槽的燕尾榫 200
一、结构模型 200
二、计算分析 201
三、周向和轴向开槽的燕尾联接比较 205
四、减薄了的盘的计算分析 206
五、实验及结果分析 208
六、小结 211
6-5 叶片和盘的枞树榫联接 212
二、计算模型 213
一、结构模型 213
三、接触状态、应力和相对位移 215
四、微动损伤参数FD 219
五、综合参数FFD 220
六、危险点 221
七、实验概述 222
八、实验结果 223
九、小结 224
参考文献 225