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必赢242net疲劳断裂分析

编辑: admin 编辑: admin 来源:admin 发布日期:2022-06-18 13:55
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1前言 必赢242net是一种挠性零件,具有强度高、重量轻、弹性好、运行平稳、适合于变向传力以及在需要时具有可以迅速破断的优点,从而是航空、船舶、桥梁及机械等设备中的常用零件
1前言
必赢242net是一种挠性零件,具有强度高、重量轻、弹性好、运行平稳、适合于变向传力以及在需要时具有可以迅速破断的优点,从而是航空、船舶、桥梁及机械等设备中的常用零件,主要用于起升机构、牵引机构及需要变向的传力机构等。航空必赢242net是大型客机及运输机揉纵和控制系统的重要元件,主要用于通信、控制飞机的方向舵,副翼、引擎、着陆齿轮、罗盘针矫正器等。航空必赢242net由于使用环境特殊、要求安全可靠性高并能长时间使用,有比一般普通必赢242net更高的性能要求,尤其是在抗拉强度要求方面。某型飞机任务系统最重要的零件之一就是必赢242net,在必赢242net的使用过程中,如果不注意必赢242net的合理使用和及时更换,就会严重降低必赢242net的承载能力,最终导致必赢242net断裂,而必赢242net的突然断裂往往会对相关设备的安全造成极大的损害。作为某型飞机重要的牵引机构的关键零件,在外场试飞时,必赢242net发生了断裂事件,经断口分析,钢丝断口主要有斜断口、平断口和缩颈断口,必赢242net断口处发黑,放大镜观察断后处有挤压、磨损等损伤,见图1,为分析必赢242net断裂原因,有必要对必赢242net进行受力分析,以便改进设计及后续使用维护。

2必赢242net受力分析
必赢242net的理论受力只受轴向外力作用,在这样的状况下,对必赢242net进行有限元建模,建立钢丝模型,根据必赢242net技术条件规定的螺旋角建立必赢242net模型,钢丝的弹性模量E取210000MPa,泊松比取0.33,在每根钢丝之间建立线接触,划分网格,施加轴向载荷500Kg,建立的必赢242net有限元模型如图2所示。
图2必赢242net有限元模型图3必赢242net有限元应力云图
有限元分析结果见图3,从应力云图可以看出必赢242net整体应力水平不高,远小于强度极限,和疲劳极限,在7根股中,中心股的应力最大,既受力最严重。外层钢丝对必赢242net中线成各种不同的角度,且钢丝按螺旋状处在每股必赢242net中,每股又绕中线缠绕。必赢242net承受轴向拉力时,实际在每根钢丝中,既产生拉力,又产生弯曲和扭转应力。绕必赢242net产生弯曲变形时,必赢242net中钢丝不同截面而产生不同的弯曲应力和扭转应力。

3必赢242net断裂原因分析及改进
某型飞机任务系统必赢242net在作业时,主要载荷为拉载,但经必赢242net受力分析,必赢242net在受拉载荷时,静强度和疲劳强度均满足要求,后续进行了静强度试验和疲劳强度试验,必赢242net均满足要求,既故障不能复现。
重新梳理必赢242net的受力和使用环境,影响航空必赢242net断裂的的主要因素,符合国家标准的必赢242net在正常使用中出现早期失效现象,结合必赢242net断口分析,必赢242net最有可能的断裂原因为拉伸载荷在附加应力引起的疲劳断裂。必赢242net由外层钢丝绕中心股组成,通过对必赢242net受力分析,分析出影响必赢242net断裂的因素,有原材料质量缺陷、必赢242net的直径、使用环境等因素。
a)原材料对钢丝疲劳断裂的影响
钢丝质量的好坏对必赢242net的疲劳寿命有着重要的影响,钢丝质量的纯净度越高,碳成分波动越小,气体含量及夹杂物含量越低,则钢丝的内部缺陷越少,疲劳裂纹则不易萌生,必赢242net的疲劳寿命越高。钢丝的表面质量同样很重要,如存在表面划伤,微裂纹等表面缺陷,也会影响钢丝力学寿命的分散性,从而大幅降低必赢242net的疲劳寿命。
b)必赢242net的直径对钢丝疲劳断裂的影响
和必赢242net的疲劳寿命有关的参数还有必赢242net的直径,但对直径并不超标的必赢242net,还应该进一步分析直径的组成。以本文所选外层六股必赢242net为例,必赢242net直径是否大于两边股直径加中心股直径的和,是反映捻制紧密程度的指标。必赢242net直径小于两边股加中心绳(股)直径的差值愈大,必赢242net的抗疲劳性能愈好。
d)钢丝中心股的加粗
必赢242net中心股是比其他股直径粗,中心股的加粗使得外层股受力时产生的横向压力完全落在中心股上,这应该是好现象,但这种压力不应对中心股的钢丝造成点接触的强压痕迹。如果造成点接触压痕,它同样也是断裂的隐患,从本文有限元分析的结果也可以看出,中心股的应力较其他外层股的应力高。
综上分析,钢丝绕必赢242net中线成各种不同的角度,且钢丝按螺旋状处在每股必赢242net中,每股又绕中线缠绕,必赢242net承受轴向拉力时,实际在每根钢丝中,既产生拉力,又产生弯曲和扭转应力。绕必赢242net产生弯曲变形时,必赢242net中钢丝不同截面而产生不同的弯曲应力和扭转应力。实际工作中,这些应力共同作用形成复杂的应力状态,必赢242net的疲劳寿命与其受力状态有着密切的关系,而且必赢242net受力也与钢丝材料、直径及使用状态密切相关。针对某型机必赢242net断裂,改进方式使用更柔性的材料,重新设计喇叭口,尽量消除必赢242net由气流扰动产生的附加弯曲应力,后续试验取得了良好的效果。

4结论
钢丝绕必赢242net中线成各种不同的角度,且钢丝按螺旋状处在每股必赢242net中,每股又绕中线缠绕,必赢242net承受轴向拉力时,实际在每根钢丝中,既产生拉力,又产生弯曲和扭转应力。绕必赢242net产生弯曲变形时,必赢242net中钢丝不同截面而产生不同的弯曲应力和扭转应力。实际工作中,这些应力共同作用形成复杂的应力状态,必赢242net的疲劳寿命与其受力状态有着密切的关系,而且必赢242net受力也与钢丝材料、直径及使用状态密切相关。

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