立式銑床主軸及銑頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),立式銑床主軸及銑頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),立式,銑床,主軸,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8翻譯 摘要 通過使用s-theory，裂紋萌生角度的接觸面矩形剛性沖頭和平面基板已被調(diào)查。摩擦系數(shù)在邊緣的接觸，這特點(diǎn)的漸近應(yīng)力場，被視為控制參數(shù)的分析。預(yù)測的結(jié)果是一致的實(shí)驗(yàn)觀察。獲得的信息可以提供深入了解不同階段的損傷相關(guān)的復(fù)雜過程中的微動疲勞。 1. 說明 接觸問題涉及范圍廣泛的工程問題。它們可能包括夾板之間的連接軸，螺栓連接，和某些幾何燃?xì)鉁u輪風(fēng)扇葉片榫頭等，這些組件很容易疲勞失效。微動疲勞破壞可分為2階段：裂紋萌生與擴(kuò)展。壽命估算含裂紋結(jié)構(gòu)可以得到解決的許多現(xiàn)有的模型。但影響微動接觸裂紋起始可能更易于分析由于裂紋成核和開始更為復(fù)雜的問題可能涉及的知識的綜合作用載荷，幾何和材料除了使用一個(gè)有效的破壞準(zhǔn)則，最好能處理裂紋形核，發(fā)起和傳播。 疲勞壽命和疲勞極限的機(jī)械部件，減少循環(huán)微動疲勞的接觸。循環(huán)微動負(fù)荷往往激活缺陷的接觸表面這將導(dǎo)致裂縫的發(fā)展。然而，分析了微動疲勞是困難的，因?yàn)閾p害過程中可能涉及多種裂縫[ 1 , 2 ]。在很多測試，多裂縫往往是附近發(fā)現(xiàn)的邊緣接觸或接近ship-stick邊界[ 3 , 4 ]。傳統(tǒng)的做法沒有考慮裂縫的存在，并利用應(yīng)力和應(yīng)變在某些飛機(jī)沿接觸面，被視為關(guān)鍵[ 5 8 ]。應(yīng)力和應(yīng)變，然而，是高度升高近接觸邊緣相似，裂紋尖端。微小變化的微動條件，可能會導(dǎo)致大的變化最終斷裂。這將導(dǎo)致大量的分散的數(shù)據(jù)。本工作將使用的聯(lián)系和斷裂力學(xué)預(yù)測開裂方向從接觸表面的接觸體。 2. 應(yīng)變能密度準(zhǔn)則 該s-criterion可以用來描述力學(xué)性能的穩(wěn)定和不穩(wěn)定裂紋生長，臨界載荷和裂紋起裂角的混合模式。它利用應(yīng)變–能源–密度因子S是與應(yīng)變能密度函數(shù)dW/dV通過這個(gè)關(guān)系dW/dV =S/r如果r是從距離裂紋尖端。關(guān)鍵值dW/dV可以確定從該地區(qū)在單軸應(yīng)力應(yīng)變曲線–[ 9 11 ]。S的漸近分析是只取決于角度的h。一般來說，S取決于r，它可以使用漸近形式的S： 是泊松比，E是彈性模型。 在過去的幾十年，s-theory已廣泛應(yīng)用于裂縫問題分析的使用漸近應(yīng)力場對 。然而，該理論仍然有效時(shí)，使用完整的應(yīng)力場。在這種情況下，S將取決于與r和H 。應(yīng)該指出的關(guān)系dW/dV=S/r是必要的介紹距離從裂紋尖端定位網(wǎng)站失敗。這個(gè)距離是吻合r的奇異性質(zhì)的應(yīng)變能密度場。此外，r還可以被用來作為距離從接觸邊緣在沒有預(yù)先存在的裂紋。因此，它可以用來預(yù)測開裂方向發(fā)起的接觸。 3. 漸近應(yīng)力場在滑動接觸 3.1．邊界條件 滑動接觸的剛性，名額沖床，半寬度a，在均勻，各向同性，彈性半平面中的如圖1所示。直角坐標(biāo)（x1,x2）,和極性坐標(biāo)（r,h），與起源的左邊緣接觸，被選擇。常力P和切力Q在沖床。正常和剪切力沿界面已解決封閉形式[ 2 , 12 ]，正如： f是摩擦系數(shù)，可以通過下面公式?jīng)Q定： 泊松比做基板。 式（3）表明，附近的應(yīng)力狀態(tài)沖床角變化，如： 當(dāng)或，收益率則為。 這給同一順序的應(yīng)力奇異性，如： 圖1.一個(gè)二維矩形沖床和基板之間的聯(lián)系 對于裂紋均衡器式（5）和（6）可以得出。不過，應(yīng)力強(qiáng)度因子是不相關(guān)的能源釋放率在裂紋問題。因此，物理意義的K1當(dāng)作為失敗的標(biāo)準(zhǔn)是不清楚的。應(yīng)變能密度理論沒有這種限制，因?yàn)樗鼘⒆⒁饬杏谑〉囊粋€(gè)元素的引用從附近的一個(gè)網(wǎng)站，失敗可能發(fā)生的。通過，它可能是強(qiáng)調(diào)失敗總是假定開始從有限距離的裂紋尖端的確切位置不能被發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)。 當(dāng)=0.5，漸近應(yīng)力邊界條件下接觸基板面積左角 和 3.2. 模式1的奇異應(yīng)力場 奇異應(yīng)力領(lǐng)域的尖銳邊緣的之間的聯(lián)系和矩形剛性沖頭基板是眾所周知的漸近接觸分析[ 12 ]。使用坐標(biāo)（r，h），圖1，強(qiáng)調(diào)在左上角被發(fā)現(xiàn)不同的 這表達(dá)的是相同的形式與模式1壓應(yīng)力場，但在 3.3. 模式2奇異應(yīng)力場 從溶液中[ 12 ]，漸近應(yīng)力領(lǐng)域模式2是由 3.4. 人物的應(yīng)力域 一開始取決于奇異裂紋應(yīng)力域。這種壓力的領(lǐng)域相當(dāng)于公式（9）添加等式（11）。當(dāng)有效地K1和K2，用h表示為[13] 根據(jù) 圖2顯示了這些公式典型的角變化分析。（13）和（14）角h和f。它表明 k1（h）將積極在某些h和f，其中是指具有典型的接觸邊界斷裂特征，可以調(diào)查使用s-theory。 4. 在完整的微動接觸邊界開裂 奇異應(yīng)力域旁邊的角落，一新的裂縫會形成一定的臨界荷載。本初始開裂角度可從應(yīng)變能密度因子準(zhǔn)則[ 9–11 ]。它是假設(shè)裂紋往往在發(fā)展方向而Smin盛行。這是。這導(dǎo)致 圖2. 有效應(yīng)力強(qiáng)度因子的變化k1，k2和角h，不同于f 圖3給出了圖的關(guān)系正常開裂角和系數(shù)摩擦。實(shí)驗(yàn)觀測[ 13 ]表明，在微動疲勞裂紋萌生角度測試范圍廣泛，從25到80度。在這些微動測試，如果隨循環(huán)的初始值0.2–0.4到最終穩(wěn)定值0.7–1.2。圖3顯示其開裂角預(yù)測理論裂縫開始從接觸邊界是一致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 圖3. 開裂角h0系數(shù)與摩擦系數(shù)f 5. 結(jié)論 矩形之間的接觸問題剛性沖頭和平面基板已被調(diào)查通過使用s-theory。破裂角在邊界的基板是理論上預(yù)言。本研究結(jié)果提供了一個(gè)方法確定裂紋萌生從一個(gè)網(wǎng)站不存在裂紋。記住，一個(gè)先決條件，用斷裂力學(xué)，材料必須假定有一個(gè)現(xiàn)有的裂縫。 此外，在工作[ 14 ]研究了壓力國家附近的角落全接觸問題微動利用漸近分析。他們的結(jié)果表明，有無限的組合摩擦系數(shù)f和楔角這將導(dǎo)致一個(gè)奇異的旁邊0.5角。盡管秩序的應(yīng)力奇異性從沒有接觸邊界裂縫是相同的，一個(gè)舊的裂紋，這物理解釋的應(yīng)力強(qiáng)度因子在接觸問題是不同的，的意義不明確。利用應(yīng)變能量密度理論沒有這個(gè)問題。其物理意義而言，預(yù)測失敗骨折仍然是相同的。這種區(qū)別應(yīng)該承認(rèn)。