油膜轴承衬套表面裂纹对应力强度因子的影响
王颜辉1
郭强2
1.山西能源学院 机电工程系, 山西 晋中 0306002.太原重工油膜轴承分公司, 山西 太原 030024
摘要：衬套作为油膜轴承的主要承载件之一,由于其制造工艺原因,其表面裂纹缺陷容易发生在焊缝连接处.根据断裂力学原理,零件的失效为裂纹处应力集中裂纹扩展导致.针对衬套零件的外圆焊缝处的表面裂纹进行建模,通过有限元分析方法模拟研究衬套外圆表面裂纹在受载状态下,三种不同类型裂纹的应力强度因子.其中裂纹类型定义为椭圆形裂纹,裂纹长轴(裂纹长度)定义为50 mm,裂纹短轴(裂纹深度)定义为20 mm.Ⅰ 型裂纹(张开型裂纹)应力强度因子SIFS(K1)最大为72.3 MPa·mm0.5;Ⅱ 型裂纹(滑开型裂纹)应力强度因子SIFS(K2)最大为 0.7 MPa·mm0.5;Ⅲ型裂纹(撕开型裂纹)应力强度因子SIFS(K3)最大为0.11 MPa·mm0.5.通过有限元模拟可知,衬套表面裂纹中Ⅰ 型裂纹的应力强度因子占据主导地位.通过将衬套表面裂纹参数化,模拟计算可知衬套表面椭圆形裂纹参数变化时对Ⅰ型裂纹应力强度因子的影响规律.该规律为衬套表面裂纹对其性能的影响提供了科学精确的定量判断.
关键词：轴承衬套裂纹应力强度因子
分类号：TH113.1(机械学（机械设计基础理论）)
资助基金：山西省高等学校科技创新项目(2022L611)太原重工股份有限公司技术质量攻关项目(JCBQMR7.1-12)
论文发表日期：2023-05-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：5( 26-30 )
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