1070鋼滾動接觸疲勞壽命預(yù)測.pdf

1、滾動接觸疲勞為疲勞的形式之一，在工業(yè)生產(chǎn)中，有很多工件如鐵軌、滾動軸承、軋輥等的失效是由滾動接觸疲勞引起的。本文提出了一個基于多軸疲勞損傷準(zhǔn)則的滾動接觸疲勞壽命預(yù)測的新方法。 首先基于Jiang和Sehitoglu的循環(huán)塑性本構(gòu)模型構(gòu)筑了我國輪軌常用材料1070鋼的循環(huán)本構(gòu)關(guān)系，并通過用戶材料子程序UMAT將模型嵌入到ABAQUS中。有限元計算采用二維線性滾動接觸理論模型，反復(fù)滾動過程通過在接觸表面上移動法向分布壓力和切向分布力

2、來模擬，分布力通過隨時間變化的集中節(jié)點力幅值函數(shù)施加，節(jié)點力幅值函數(shù)在有限元計算之前由高斯積分計算得出。然后將有限元計算得到的接觸區(qū)域的彈塑性應(yīng)力應(yīng)變場，代入到基于塑性應(yīng)變能、臨界平面概念以及材料循環(huán)塑性記憶效應(yīng)的多軸疲勞損傷模型中，給出了滾動接觸的啟裂壽命、啟裂位置和裂紋擴展方向。 本文用該方法計算了1070鋼在不同局部滑動條件ξ(ξ=Q/fp，p為法向壓力，Q為切向力，f為摩擦系數(shù))和各種法向壓力下的啟裂壽命、啟裂位置和裂紋