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轴承广泛应用于机械、交通等领域,是现代机械中不可或缺的重要部件。疲劳失效问题是轴承常见问题,次表面的疲劳导致的轴承失效大约占总的轴承疲劳失效的8%。材料的显微组织结构与材料性能息息相关,平行于滚动方向的最大剪切交变应力是疲劳裂纹产生的决定性因素。本文采用细观力学的观点和方法,运用深埋胞元模型研究轴承滚子次表面在正交剪应力作用下的疲劳损伤。依据LYC6207深沟球轴承滚子材质GCr15轴承钢的组织结构建立不同基体形状的深埋胞元模型。在Abaqus软件中使用应变加载的方式对深埋胞元模型进行静力学与动力学仿真。仿真结果表明,材料中的碳化物颗粒与马氏体基体的交界面为材料的薄弱环节,最大等效塑性应变发生在马氏体基体内与碳化物颗粒的交界处,并在马氏体基体内沿着过模型中心与外加剪应变方向呈±45°的方向出现较大的塑性应变区;在相同剪应变作用、模型中碳化物颗粒尺寸与体积分数一定的情况下,随着基体中在外加剪应变方向与竖直方向分布的相邻碳化物颗粒间距离的增加但始终小于或是等于±45°方向相邻碳化物颗粒间的距离,马氏体基体的最大塑性应变减小;而在相同剪应变作用、模型中碳化物颗粒体积分数与形状一定的情况下,随着模型中碳化物颗粒尺寸的增加,马氏体基体的最大塑性应变增加。利用Fe-safe软件对不同深埋胞元模型进行疲劳寿命计算,结果同样表明:碳化物颗粒与马氏体基体的交界面为材料的薄弱环节,在马氏体基体内与碳化物颗粒的交界处最早发生疲劳,并在基体内沿着过模型中心与外加剪应力方向成±45°方向出现较大的疲劳区;在相同剪应力作用、模型中碳化物颗粒尺寸与体积分数一定的情况下,随着马氏体基体内沿着外加剪应力方向与竖直方向分布的相邻碳化物颗粒间距离增加,但始终小于或是等于沿着与外加剪应力方向呈±45°方向分布的相邻碳化物颗粒间的距离,马氏体基体疲劳寿命增加;在相同剪应力作用、模型中碳化物颗粒体积分数与形状一定的情况下,随着模型中碳化物颗粒尺寸的增加,马氏体基体的疲劳寿命降低。