失效分析与预防

　　失效分析与预防最新期刊目录

P91钢前期蠕变状态磁巴克豪森噪声检测————作者：徐志远;金俊奇;唐宇科;王荣彪;崔西明;宋凯;

摘要：长期服役于高温环境下的P91钢制承压构件容易产生蠕变损伤，威胁火电机组的安全运行。蠕变前期产生的微观组织变化及小尺寸蠕变孔洞，常用超声检测方法由于灵敏度较低无法精确检测。本文利用P91钢的铁磁性及磁巴克豪森噪声对微观组织变化敏感的特性，提出基于磁巴克豪森噪声的P91钢前期蠕变状态的无损检测方法。通过600℃/110 MPa加速蠕变试验测定P91钢蠕变寿命，在40%蠕变寿命内制备不同蠕变时长试件，分...

开孔SiC_f/SiC复合材料高温拉伸性能与失效破坏分析————作者：过超强;赵毅;罗潇;腾雪峰;李坚;胡晓安;

摘要：采用陶瓷基复合材料（CMC）可显著提高航空发动机热端部件的工作温度并减轻结构重量。针对SiC_f/SiC复合材料在航空发动机热端部件的工程应用需求，本文开展了开孔SiC_f/SiC复合材料的拉伸力学行为试验和精准化仿真模拟研究。结果表明：在1350℃高温环境下，平纹编织SiC_f/SiC的弹性模量和强度明显降低，高温强度约为室温强度的70%；中心开孔破坏纤维束的载荷传递路径，降低试样承载能力，开孔...

从异常点入手开展封闭式贮存环境中的腐蚀失效分析————作者：刘洲;姜涛;

摘要：本文对几种典型封闭式贮存环境中发生腐蚀失效的案例开展分析，采用宏微观特征观察、能谱分析和金相检查等方式，明确了腐蚀特征和腐蚀机理。在此基础上，通过总结归纳共性特点，提出在封闭式贮存条件下可能发生腐蚀失效，但其原因通常具有较强的隐蔽性，应从异常点入手，分析意外介质渗透及潜在的失效驱动力，探寻腐蚀失效的根源，有助于对贮存环境下发生失效的产品开展针对性分析。结果表明：腐蚀介质是零件产生腐蚀失效的必要起因...

基于极端梯度提升算法的钢丝绳拉伸疲劳寿命预测————作者：钱尼君;秦智军;刘华龙;陈祥俊;江五贵;

摘要：当前钢丝绳疲劳寿命预测的研究受限于试验数据与经验公式，存在显著的局限性与不确定性，难以满足实际应用需求，为此引入基于极端梯度提升（XGBoost）算法的机器学习方法。首先构建包含基本几何特征及关键表面缺陷变量的钢丝绳有限元模型，通过有限元分析，精确模拟其在不同拉伸载荷下的应力分布与变形行为，并在此基础上施加载荷谱，估算疲劳寿命，形成全面数据集，揭示表面缺陷对疲劳寿命的显著影响；然后采用贝叶斯优化的...

《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...

基于响应曲面法的管道焊缝阵列涡流检测工艺————作者：赖踊镪;杨琳瑜;项智;赵建礼;王蕾;黄亚东;唐夏焘;赖中腾;

摘要：针对天然气管道焊缝在役检测中几何干扰强、参数适配难的问题，本文提出一种融合线圈拓扑创新与响应曲面法参数优化的协同设计方法。在拓扑构型层面，开发长距单激励模式（long-distance single driver, LSD）及短距双激励模式（short-distance double driver,SDD）2种新型阵列涡流检测模式。其中LSD模式通过对称差分接收与梯度场运算抑制几何噪声，SDD模式...

中子残余应力表征无应力基准试样制备与测试方法————作者：田庚方;张峻凡;王龙;李楠;刘晓龙;李眉娟;刘蕴韬;陈东风;

摘要：中子衍射技术基于测试样品相比于无应力基准试样的晶面间距变化测试残余应力。无应力基准是中子残余应力表征的重要内容，其制备和测试直接影响残余应力的准确度和误差水平。通过中子残余应力实验案例，系统介绍无应力基准的制备与测试方法，阐述粉末样、立方块样、梳子样、平面应力假定和薄片样作为无应力基准的适用条件、计算方法以及其优缺点。无应力基准作为中子残余应力表征的关键因素，其准确性对残余应力的测试结果具有决定性...

预制裂纹损伤的DD6合金疲劳断裂行为与剩余寿命预测————作者：胡岚明;陈星;曹金华;范浩;

摘要：通过DD6高温合金预制裂纹损伤试样振动疲劳试验，获取预制裂纹损伤试样的裂纹扩展路径。结合裂纹起源区域位错行为分析，探索振动疲劳裂纹扩展的微观行为机制，并建立合金预制裂纹损伤的剩余寿命评估模型。结果表明：无损伤与预制裂纹损伤试样的疲劳裂纹沿合金晶面{111}方向均以直线形式扩展。在850℃/340 MPa振动疲劳试验中，DD6高温合金剩余寿命函数模型为ln N=-1.16ln a+11.24,R=0...

缓蚀剂对航空用7050铝合金搭接件疲劳寿命的影响————作者：肖瀚瑶;张勇;王安东;李一哲;黄海亮;

摘要：为研究不同缓蚀剂对铝合金搭接件腐蚀疲劳寿命的影响，对未涂抹及涂抹TFHS-10缓蚀剂、TSN-7缓蚀剂的7050铝合金搭接件开展一定周期的预腐蚀实验，并进行疲劳实验和形貌观察，获得搭接件的疲劳寿命及腐蚀形貌，对比分析有无缓蚀剂及不同种类缓蚀剂对搭接件腐蚀疲劳寿命的影响。结果表明：经相同腐蚀时间后，未涂抹缓蚀剂的搭接件螺栓孔孔边和搭接面腐蚀程度较涂抹缓蚀剂的搭接件严重。涂抹缓蚀剂的搭接件较未涂抹缓蚀...

基于Swin Transformer的航空涡轮叶片DR图像超分辨率重建————作者：王晨;黄松;陈曦;邬冠华;

摘要：航空涡轮叶片气膜孔周的微裂纹是叶片失效的主要原因之一。针对现有微裂纹数字射线成像检测技术中超分辨模型重建图像存在伪影和边缘锯齿、重建精度难以有效显示1 mm以下裂纹的问题，本研究建立了一种基于窗口变换的自注意力网络的数字射线图像超分辨重建算法（SwinDR）。算法包含浅层特征提取、深层特征提取和上采样重建3个模块，在网络训练时对生成图像进行感知损失和L1损失约束。与增强的深度超分辨率网络、基于注意...

应变硬化与损伤下的蠕变本构热力学分析————作者：徐朝阳;孟莉;

摘要：确保本构方程的热力学自洽性是检验材料蠕变行为的重要标准，这不仅关系到模型的理论严谨性，还直接影响其在工程应用中的可靠性。本文基于能量守恒基本定律，结合力学中熵产非负定律，推导了考虑损伤演化的蠕变本构模型。在模型构建过程中，将材料的总自由能分解为两部分：一部分与蠕变变形和损伤密切相关，用于描述微观缺陷的演化对材料变形硬化以及强度的影响；另一部分是弹塑性变形相关的自由能，反映材料在机械载荷作用下的瞬态...

航空发动机柱塞泵滑靴异常磨损分析及铜合金磨损性能研究————作者：孙勇;刘静;

摘要：航空发动机柱塞泵在服役过程中出现部分滑靴异常磨损情况。通过宏微观观察、能谱分析、布氏硬度及摩擦磨损试验等方法，对比研究滑靴正常件与异常件的摩擦磨损行为差异，并对比分析了不同新型铜合金材料的摩擦磨损性能。结果表明：在干摩擦条件下，正常件滑靴以轻微黏着磨损为主，而异常件同时伴有黏着磨损和磨粒磨损，其磨损率比正常件高近1倍。ZCuPb10Sn10、ZCuSb5P、ZCuSb3Ni3Zn3Pb20P、ZC...

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...

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...

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...

《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

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...

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...

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...

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