圓錐滾子軸承內(nèi)圈疲勞裂紋擴展機理研究.pdf

1、滾動接觸疲勞是軸承的主要失效形式之一，而軸承滾道的疲勞破損通常由裂紋的萌生和擴展引起，裂紋的擴展會導致軸承套圈斷裂。研究軸承服役過程中疲勞裂紋的擴展規(guī)律是對軸承剩余疲勞壽命作出正確評估的前提。圓錐滾子軸承作為飛機、艦船、高鐵、高檔汽車等高端裝備的關鍵基礎件，其疲勞失效直接影響高端裝備的服役性能和使用壽命。本文基于能量釋放率、裂紋擴展耗能等基礎理論，結(jié)合數(shù)值模擬分析方法，研究了圓錐滾子軸承滾道表面疲勞裂紋的擴展機理，揭示了裂紋擴展中能量變

2、化規(guī)律。具體研究內(nèi)容如下：
　?。?）根據(jù)圓錐滾子軸承滾道表面應力狀態(tài)，確定滾道表面初始裂紋位置。在此基礎上，應用擴展有限單元法建立含表面裂紋的圓錐滾子軸承內(nèi)圈疲勞裂紋擴展數(shù)值模型，并驗證數(shù)值模型的可靠性。
　　（2）通過數(shù)值模擬計算，研究線性載荷下圓錐滾子軸承內(nèi)圈表面疲勞裂紋擴展臨界載荷變化規(guī)律、疲勞裂紋形狀變化規(guī)律、疲勞裂紋擴展路徑變化規(guī)律以及疲勞裂紋擴展能量變化規(guī)律。
　　（3）通過數(shù)值模擬計算，研究循環(huán)載荷下初