失效分析与预防

　　失效分析与预防最新期刊目录

1300℃下单硅酸钇EBCs系统的CMAS沉积物腐蚀机理————作者：陈潇潇;蒋文昊;李彪;

摘要：环境障涂层（EBCs）在高温服役过程中易受到熔融态钙镁铝硅酸盐（CMAS）沉积物的腐蚀，探明EBCs的CMAS沉积物腐蚀行为及机理，对评估EBCs的腐蚀耐久性和提升涂层服役寿命等具有重要意义。针对大气等离子喷涂制备的单硅酸钇/莫来石/硅体系的EBCs系统，开展涂层在1300℃下CMAS沉积物的高温腐蚀规律、腐蚀行为及机理研究。结果表明：单硅酸钇层在1300℃下易溶解到附着于其表面CMAS沉积物的腐...

碳纤维复合材料空气耦合超声斜入射法检测————作者：周渭捷;王晓;何方成;石文泽;

摘要：碳纤维复合材料由于具有高比强度、高比刚度、耐腐蚀等优点被广泛应用于航空航天等重要领域，但在制造和使用过程中所产生的各种缺陷将严重影响材料的安全性能。空气耦合超声检测技术以其非接触、无需耦合剂、清洁无污染等优点被应用于碳纤维复合材料的缺陷检测中。本文使用空气耦合超声斜入射法对碳纤维树脂基复合材料进行检测研究，通过理论和实验确定有效入射角度范围并得出最佳入射角，采用空气耦合超声斜入射法的超声C扫描结果...

航空发动机锥齿轮典型失效分析及可靠性优化设计————作者：胡欢欢;王攀;朱韦达;王琦锐;

摘要：锥齿轮具有传输稳定、低噪声和结构紧凑的优点，作为航空发动机关键传动部件，其弯曲断裂、接触磨损等失效将导致整机停转甚至灾难性事故。传统确定性优化难以应对工况波动、材料分散性等不确定性因素，因此为保障发动机锥齿轮的安全性，亟需开展锥齿轮的失效分析与可靠性优化设计（RBDO）。针对发动机锥齿轮进行了几何参数化建模，在梳理典型失效模式的基础上，分析了锥齿轮的弯曲强度、接触强度以及磨损失效。同时，考虑了锥齿...

飞机非气密舱热环境仿真分析与验证————作者：李志豪;

摘要：针对飞机非气密设备舱的热环境，使用TAITherm软件对地面静止工况和不同高度下中等飞行速度工况分别开展稳态温度场和瞬态温度场分析，结合飞机飞行任务开展多次全飞行包线内非气密设备舱热环境实测，探寻并验证飞机非气密舱热环境的变化规律。结果表明：飞机由低高度巡航状态转为高高度巡航状态后，在高高度巡航期间舱内空气节点温度持续降低；飞机由高高度巡航状态转为低高度巡航状态后，在低高度巡航期间舱内空气节点温度...

牵引变压器导电杆失效分析————作者：范荣辉;张华;王书明;陈丹丹;

摘要：针对机车用牵引变压器中断裂的导电杆部件，分析其化学成分、微观组织、断口和力学性能等指标参数，明确失效原因。结果表明：材料化学成分、抗拉强度满足技术要求，但其室温延伸率低，仅为7.5%，为同批次未失效件的1/3；材料晶粒粗大，达到3级，而同批次未失效导电杆晶粒为9级；120℃/180 MPa高温持久试验中，失效导电杆样件仅保持42.8 h即发生断裂，这表明其高温持久性能差，且其断口与失效件相同，均为...

《失效分析与预防》征稿简则

摘要：<正>《失效分析与预防》（双月刊）于2006年创刊，是南昌航空大学和中国航发北京航空材料研究院共同主办的综合性产品失效分析与预防的学术刊物，是经国家新闻出版署批准，面向国内外公开发行的全国性出版物，同时，目前也是全国范围内第一种失效分析专业杂志。主要反映我国失效分析与预防方面的技术成果，促进国内外学术交流，培养高科技人才，提高我国失效分析的理论与技术水平。征稿内容

航空发动机弯管接头止动销改进设计与应用————作者：迟岑;邵晓寒;张栓;

摘要：为了解决航空发动机中带止动销的弯管接头在使用过程中的漏油问题，采用三维有限元计算方法对管路密封性进行仿真，针对止动销结构、材料刚性、圆环中心线径向偏移、锥球配合同轴度偏差角度等因素，研究其对管路密封性的影响。结果表明：材料软化过程对管路密封性的影响不明显，而止动销周向覆盖率、止动销圆环中心线径向偏移、锥球配合同轴度偏差角度均会影响配合处接触压的分布均匀性，并存在较明显的规律性。随着影响条件的增大，...

K418高温合金铸锭感应重熔过程中异常开裂原因分析————作者：刘东方;赵文侠;许杰;李超;刘茜珂;

摘要：基于K418高温合金铸锭在二次感应重熔时出现异常断裂的问题，通过宏观形貌观察、断口微观分析、金相组织检验和能谱分析等方法对高温合金铸锭进行系统研究。结果表明：铸锭断口具有大应力过载断裂特征，断面中心存在缩孔缺陷，裂纹从心部向外呈放射状扩展。铸锭边缘区域的γ'相发生回溶再析出，而心部仍保持铸态组织，这表明铸锭在感应加热过程中存在明显的温度梯度。集肤效应导致铸锭轴向和径向温度分布不均匀，复合热应力的叠...

氧化环境下DD6-热障涂层系统微观组织演化及元素扩散行为————作者：于吉锴;邓沛洲;

摘要：采用真空电弧镀技术在DD6镍基单晶高温合金基体上沉积NiCoCrAlYHf金属粘结层，热处理后采用电子束物理气相沉积技术在粘结层上沉积YSZ陶瓷层，制备DD6-热障涂层系统。开展1050℃下DD6-热障涂层系统的高温氧化实验，研究氧化环境下该系统的微观组织形貌演化规律和元素扩散行为。结果表明，热生长氧化物层厚度随氧化时长的增加而逐渐增厚，生长趋势满足抛物线规律，在1050℃高温环境下其氧化速率常数...

宽应变率/应力状态/温度对TA15力学性能的影响————作者：淳道勇;刘松正;蔡振清;朱信颖;赵迎春;刘璐璐;

摘要：TA15钛合金因其优异的力学性能在航空领域应用广泛，本文对TA15在宽应变率下的力学性能进行研究。从TA15的基本力学性能出发，考虑应力三轴度、应变率及温度等因素对其变形和失效行为的影响，开展合金光滑试样和缺口试样在室温和高温工况下的准静态拉伸、高速拉伸以及动态拉伸试验。结果表明：在不同应力三轴度下，TA15强度和塑性表现出不同变化趋势，且失效应变随应力三轴度的增大而减小；通过准静态/动态拉伸试验...

气膜孔几何结构对涡轮叶片力学性能影响的研究进展————作者：董美静;梁文萍;缪强;胡春燕;

摘要：气膜孔因其卓越的冷却效果被广泛用于涡轮叶片，但气膜孔会导致材料产生缺陷且造成应力集中等不利影响，从而降低叶片的力学性能。同时，气膜的冷却效果受气膜孔几何结构（孔型和布局）的影响，不同几何结构的气膜孔其力学性能也会发生改变。合理设计气膜孔的几何结构，提升冷却效果，同时减小其对力学性能的不利影响，是亟需解决的问题。本文从宏观和微观角度阐述了气膜孔对涡轮叶片蠕变和疲劳的影响及其机理，重点分析了气膜孔几何...

基于热重分析技术的航空丁腈橡胶鉴别研究————作者：朱强强;王静;郑圆辉;

摘要：通过对航空丁腈橡胶进行热重分析，研究了不同牌号橡胶的热物理特性，建立了基于热重（TG）曲线第一阶段失重率m1和微分热重（DTG）曲线第一波峰TA的航空丁腈橡胶牌号鉴别方法，并对非典型航空丁腈橡胶TG曲线进行了特征解析。结果表明：丁腈橡胶的m1、TA值主要取决于橡胶中有机添加剂的特性及含量，可作为航空丁腈橡胶牌号鉴别的关键特征参数。在TG曲线中，可通过650～800℃区间碳酸钙分解失重阶段作为547...

基于DMD和CMAE的滚动轴承故障诊断方法————作者：吴博;李颖;巴鹏;王宪聪;

摘要：针对滚动轴承振动信号存在非线性、非平稳性特征，导致其故障特征难提取问题，提出了一种降噪性能好、熵值分布规律较为准确的方法，即动态模态分解（DMD）和复合多尺度注意熵（CMAE）结合的滚动轴承故障诊断方法。DMD方法可以将信号分解为单频模态分量，有效捕捉信号的特征，可避免信号非线性、非平稳性的问题。本文对滚动轴承的原始信号运用DMD进行分解并重构，得到重构信号，来避免噪声的影响；通过CMAE方法对重...

基于改进GWO-VMD和CNN-BiLSTM结合的滚动轴承故障诊断————作者：杨雯辉;刘晓波;

摘要：针对滚动轴承信号易受噪声影响而使微弱故障特征难以提取的问题，提出一种基于灰狼优化变分模态分解（GWO-VMD）和双向长短期记忆网络的卷积神经网络（CNN-BiLSTM）滚动轴承故障诊断方法。首先，利用GWO优化VMD实现其分解层数及二次惩罚因子2个重要参数的自适应选择；其次，利用峭度最大准则来筛选GWO-VMD分解的最佳本征模态函数分量（IMF）；然后，提取最佳IMF分量的特征，并输入到CNN-B...

基于EMD-WVD时频图和NRBO-SVM的滚动轴承故障诊断————作者：陈浩楠;李颖;巴鹏;吴博;马小英;

摘要：针对具有非平稳、非线性特性的滚动轴承振动信号采用传统时频分析方法难以捕捉其振动信号动态变化规律、无法准确描述故障特征的问题，提出基于EMD-WVD时频图和NRBO-SVM的滚动轴承故障诊断方法。首先，将滚动轴承振动信号通过经验模态分解（EMD）方法进行分解，得到多个不同频率的固有模态函数（IMF）分量以适应信号的非平稳性。然后，对于前几个高频IMF分量分别通过Wigner-Ville分布（WVD）...

PLA熔融沉积过程变形预测及几何补偿————作者：王海涛;江五贵;樊奕辉;

摘要：在熔融沉积成型（FDM）技术中，打印件的翘曲现象是制约打印精度提升的关键因素之一。采用热力顺序耦合有限元方法，研究了聚乳酸（PLA）在FDM过程中的翘曲变形行为及几何补偿方法。首先系统分析时间步长对模拟结果的影响，随后探讨光栅角度对翘曲行为的调控作用，最后实施反向补偿几何模型的方法，以实现对零件翘曲变形的有效补偿。结果表明：时间步长对温度场分布有显著影响，但对变形结果的直接影响较小，这归因于温度变...

棒材周向扫查下的极坐标合成孔径聚焦成像检测————作者：程慎行;陈尧;万智龙;程有松;卢超;

摘要：为实现周向扫查下棒材截面整体内部的缺陷成像检测，提出了极坐标合成孔径聚焦（PCSAFT）成像检测方法。根据棒材内部结构和声束传播路径，推导出极坐标系下的探头-棒材周向时距曲线，算得极坐标系下的周向检测等时面，实现了棒材截面的极坐标合成孔径聚焦图像重建。针对直径40 mm棒材检测的成像结果表明：所提方法可有效呈现出棒材外表面轮廓和缺陷的实际位置，内部11个?2 mm平底孔的角度最大偏差低于3.50°...

残余脱碳层对轴承钢滚动接触疲劳失效机制的影响————作者：夏卓凡;吴迪;张晓晨;王俭秋;韩恩厚;侯东岑;

摘要：相比于回火马氏体基体，残余脱碳层硬度偏低，由于其比例较低，对于样品整体力学性能的影响有限，且金相组织与表面机加白层相近，很难被识别出，导致研究学者对这种少量残留的表面脱碳层的忽略。本文采用球盘式滚动接触疲劳试验机模拟推力轴承进行实验，模拟推力轴承服役环境，研究表面残余脱碳层对轴承钢滚动接触疲劳失效机制的影响。结果表明：表面少量残留的脱碳层不仅会降低轴承钢的RCF寿命，还导致疲劳寿命的离散性显著增加...

《失效分析与预防》征稿简则

摘要：<正>《失效分析与预防》（双月刊）于2006年创刊，是南昌航空大学和中国航发北京航空材料研究院共同主办的综合性产品失效分析与预防的学术刊物，是经国家新闻出版署批准，面向国内外公开发行的全国性出版物，同时，目前也是全国范围内第一种失效分析专业杂志。主要反映我国失效分析与预防方面的技术成果，促进国内外学术交流，培养高科技人才，提高我国失效分析的理论与技术水平。征稿内容：主要刊登有关材料损伤...

超超临界机组高中压联合汽门GH4169合金螺栓断裂分析————作者：李英河;解向军;

摘要：火电厂服役环境下GH4169合金螺栓发生异常断裂。通过化学成分检测、金相组织分析、力学性能测试和断口分析等手段，对超超临界机组GH4169合金断裂螺栓进行分析，查找断裂原因。结果表明：失效螺栓化学成分符合普通材质等级要求，但未达到优质级别，硬度、室温拉伸与室温冲击性能符合技术要求。疲劳裂纹于螺杆表面机械摩擦痕迹处萌生，在循环载荷、高温、氧化和热应力的交互作用下，材料发生晶界脆化。此外，受螺栓装配位...

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