Formalisation and experimental validation of a novel design methodology to estimate finite lifetime under fretting fatigue loading

用于估计微动疲劳载荷下有限寿命的新颖设计方法的形式化和实验验证

基本信息

  • 批准号:
    1965965
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2016 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Fretting fatigue refers to the damage occurring at contact area between two materials and is associated with the simultaneous action of a small oscillatory motion and a remote cyclic force. In metallic materials undergoing in-service time-variable loading, given the features of the nominal load history, fretting leads to an increase of fatigue damage as compared with that in the absence of fretting. Fretting fatigue is always a matter of concern to structural engineers since it can remarkably reduce the in-service lifetime of important structural parts such as, for instance, threaded pipe connections, bladedisk attachments in gas/steam turbines, and aero-engine splined couplings. By making use of the "notch analogue" concept, the aim of this research is to formalise and validate a novel methodology specifically devised to estimate lifetime under variable amplitude (VA) fretting fatigue by directly assessing the local linear-elastic multiaxial stress fields damaging the materialin the vicinity of the contact region.
微动疲劳是指两种材料在接触区域发生的损伤,它与一个小的振荡运动和一个远的循环力同时作用有关。当金属材料经受时变载荷时,考虑到名义载荷历史的特征,与没有微动时相比,微动会导致疲劳损伤的增加。微动疲劳一直是结构工程师关注的问题,因为它会显著减少重要结构部件的使用寿命,例如螺纹管连接、燃气/蒸汽涡轮机的叶片盘附件和航空发动机的花键联轴器。通过利用“缺口模拟”概念,本研究的目的是形式化和验证一种专门设计的新方法,通过直接评估接触区域附近破坏材料的局部线弹性多轴应力场,来估计变幅(VA)微动疲劳下的寿命。

项目成果

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