专利名称：基于应力强度因子评估轴承滚道次表面疲劳损伤度的方法
技术领域：
本发明涉及轴承滚道次表面疲劳损伤程度的分析方法，更具体地说，涉及一种基于应力强度因子评估轴承滚道次表面疲劳损伤度的方法。
背景技术：
轴承滚道在滚动体滚动过程中通常受到脉动接触应力循环作用，在材料缺陷位置如气孔和夹杂处产生很大的集中应力，在循环应力的作用下滚道次表面产生裂纹萌生和扩展，滚道次表面是指滚道表面下大约几百个微米深的区域。传统的裂纹萌生和扩展探测方法是通过试验的方法，即利用材料探伤的手段来探测轴承滚道次表面是否发生探伤，并记录不同工况下轴承工作次数与裂纹长度之间的关系，这种方法耗时长，试验成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种基于应力强度因子评估轴承滚道次表面疲劳损伤度的方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种基于应力强度因子评估轴承滚道次表面疲劳损伤度的方法，包括以下步骤:SI，建立含有材料缺陷的轴承模型，并进行网格划分，在轴承模型的材料缺陷位置设置裂纹萌生种子和裂纹生长参考方向；S2，指定轴承径向载荷和旋转力矩，根据节点位移方程计算裂纹顶应力强度因子，计算方程如下:
权利要求
1.一种基于应力强度因子评估轴承滚道次表面疲劳损伤度的方法，其特征在于，包括以下步骤: Si，建立含有材料缺陷的轴承模型，并进行网格划分，在轴承模型的材料缺陷位置设置裂纹萌生种子和裂纹生长参考方向； S2，指定轴承径向载荷和旋转力矩，根据节点位移方程计算裂纹顶应力强度因子，计算方程如下:
2.根据权利要求1所述的基于应力强度因子评估轴承滚道次表面疲劳损伤度的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤S8:改变径向载荷和旋转力矩，重复所述步骤S2-S7，获得不同载荷和转矩下的裂纹生长速率和`裂纹生长角。
全文摘要
本发明涉及一种基于应力强度因子评估轴承滚道次表面疲劳损伤度的方法，包括以下步骤S1，建立含有材料缺陷的轴承模型，并进行网格划分；S2，计算裂纹顶应力强度因子；S3，计算等效应力强度因子；S4，确定关键赫兹接触位置；S5，确定材料缺陷在滚道次表面关键深度；S6，确定当H=H0，θ=θ0时的KⅠ(Γ)、KⅡ(Γ)、KIII(Γ)和等效应力强度因子Keff；S7，确定裂纹生长速率或裂纹生长角。本发明的方法是基于有限元的分析方法，具有效率高、成本低、实用性强等优点，同时该方法耗时短，可与试验方法相结合，可以指导试验，节约试验成本。
文档编号G01N33/00GK103105467SQ20131002846
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月25日 优先权日2013年1月25日
发明者华林, 韩星会, 邓松 申请人:武汉理工大学