斜齿轮裂纹应力强度因子与
J 积分的计算分析Calculation and Analysis of Crack Stress Intensity Factor and
J Integral of Helical Gear- 机械传动 2020年44卷第10期 页码：74-79
- 作者机构：
1.新疆大学 机械工程学院， 新疆 乌鲁木齐 830047
2.新疆大学 电气工程学院， 新疆 乌鲁木齐 830047
- 作者简介：
孙光耀（1994— ），男，湖北汉川市人，硕士研究生，研究方向为斜齿轮断裂力学及疲劳寿命分析。
穆塔里夫•阿赫迈德（1963— ），男，新疆乌鲁木齐市人，教授，硕士生导师，研究方向为机械动力学、机械密封结构强度分析、流场特性研究。
- 基金信息：国家自然科学基金(51565056)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2020.10.011
中图分类号：
扫 描 看 全 文
孙光耀,穆塔里夫•阿赫迈德,王鹏程.斜齿轮裂纹应力强度因子与J积分的计算分析[J].机械传动,2020,44(10):74-79.
Sun Guangyao,Ahmat Mutellip,Wang Pengcheng.Calculation and Analysis of Crack Stress Intensity Factor and J Integral of Helical Gear[J].Journal of Mechanical Transmission,2020,44(10):74-79.
孙光耀,穆塔里夫•阿赫迈德,王鹏程.斜齿轮裂纹应力强度因子与J积分的计算分析[J].机械传动,2020,44(10):74-79. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2020.10.011.
Sun Guangyao,Ahmat Mutellip,Wang Pengcheng.Calculation and Analysis of Crack Stress Intensity Factor and J Integral of Helical Gear[J].Journal of Mechanical Transmission,2020,44(10):74-79. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2020.10.011.
摘要
探究了含三维裂纹斜齿轮应力强度因子及,J,积分在不同初始裂纹参数条件下的数值曲线分布规律。运用有限元软件对含初始裂纹的斜齿轮进行了数值分析，模拟求解齿根椭圆形裂纹尖端3种类型的应力强度因子及,J,积分，分析了3种应力强度因子与,J,积分随裂纹长度、裂纹角度、裂纹位子等初始裂纹参数的变化规律。研究表明，改变不同的初始裂纹参数数据时，所的对应的3种应力强度因子与,J,积分的曲线图有着很明显的变化规律。
Abstract
The distribution of stress intensity factor and ,J, integral of helical gear with three-dimensional crack under different initial crack parameters is studied. The finite element software is used to analyze the helical gear with initial crack. Three types of stress intensity factors and ,J, integral at the elliptical crack tip of the dedendum are simulated and solved. The variation of the three stress intensity factors and ,J ,integral with the crack length， crack angle， crack position and other initial crack parameters is analyzed. The results show that when the data of different initial crack parameters are changed， the curves of the corresponding three stress intensity factors and ,J, integral have obvious changing rules.
关键词
斜齿轮裂纹应力强度因子J积分
Keywords
Helical gearCrackStress intensity factorJ integral
references
杜霈轩.齿轮构件接触疲劳寿命评估方法及可靠性研究［D］.贵阳：贵州大学，2017：1-8.
DU Fuxuan.Study on the evaluation method and reliability of contact fatigue life of gear components［D］.Guiyang： Guizhou University，2017：1-8.
FURUKAWA C H，BUCALEM M L，MAZELLA I J G.On the finite element modeling of fatigue crack growth in pressurized cylindrical shells［J］.International Journal of Fatigue，2008，31（4）：629-635．
文龙飞，王理想，田荣.动载下裂纹应力强度因子计算的改进型扩展有限元法［J］.力学学报，2018，50（3）：599-610.
WEN Longfei，WANG lixiang，TIAN Rong.An improved finite element method of crack stress intensity factor calculation under dynamic load［J］.Acta Mechanica Sinica，2018，50（3）：599-610.
孙智甲，李有堂.齿根初始裂纹倾角对圆柱齿轮疲劳寿命的影响［J］.兰州理工大学学报，2016，42（1）：161-165.
SUN Zhijia，LI Youtang.The influence of the initial crack angle of the tooth root on the fatigue life of the cylindrical gear［J］.Journal of Lanzhou University of Technology，2016，42（1）：161-165.
万志国，訾艳阳，曹宏瑞.直齿圆柱齿轮齿根裂纹扩展仿真及齿轮时变啮合刚度分析［J］.应用数学和力学，2015，36（S1）：14-20.
WAN Zhiguo，ZI Yanyang，CAO Hongrui.Crack propagation simulation and time-varying meshing stiffness analysis of spur gears［J］.Applied Mathematics and Mechanics，2015，36（S1）：14-20.
刘鑫博，曾晓松，刘勇.直齿轮弯曲疲劳裂纹的扩展行为预测与分析［J］.机械传动，2016，40（9）：179-183.
LIU Xinbo，ZENG Xiaosong，LIU Yong.Prediction and analysis of bending fatigue crack growth behavior of spur gear［J］.Journal of Mechanical Transmission，2016，40（9）：179-183.
MOES N，DOLBOW J，BELYTSCHKO T.A finite element method for crack growth without remeshing［J］.International Journal for Numerical Methods in Engineering，1999，46（1）：131-150.
BERGARA A，DORADO J I，MARTIN-MEIZORO A，et al.Fatigue crack propagation in complex stress fields：experiments and numerical simulations using the extended finite element method（XFEM）［J］.International Journal of Fatigue，2017，103：112-121.
DIRIK H，YALCINKAYA T.Crack path and life prediction under mixed mode cycle variable amplitude loading through XFEM［J］.International Journal of Fatigue，2018，114：34-50.
肖俊峰，李建兰.风力机传动链齿轮齿根疲劳裂纹扩展剩余寿命评估［J］.动力工程学报，2017，37（1）：45-51.
XIAO Junfeng，LI Jianlan.Residual life assessment of fatigue crack growth of gear root of wind turbine drive chain［J］.Journal of Power Engineering，2017，37（1）：45-51.
赵国平，董辉立，王春明，等.斜齿轮裂纹萌生及扩展过程全寿命研究［J］.摩擦学报，2016（5）：643-649.
ZHAO Guoping，DONG Huili，WANG Chunming，et al.Study on the whole life of helical gear crack initiation and propagation［J］.Journal of Friction，2016（5）：643-649.
李群，欧卓成，陈宜亨.高等断裂力学［M］.北京：科学出版，2017：14-36.
LI Qun，OU Zhuocheng，CHEN Yiheng.Advanced fracture mechanics ［M］.Beijing：Science Press，2017：14-36.
周维垣，吴劲松，肖洪天.三维间断位移法及强奇异和超奇异积分的处理方法［J］.力学学报，2002，34（4）：645-651.
ZHOU Weiyuan，WU Jinsong，XIAO Hongtian.Three dimensional displacement method and the treatment method of strong singular and super singular integral ［J］.Journal of Mechanics，2002，34（4）：645-651.
张敦福.朱维申，李术才.三维裂纹应力强度因子数值计算［J］.岩石力学与工程学报，2006，25（S2）：3835-3840.
ZHANG Dunfu.ZHU Weishen，LI Shucai.Numerical calculation of stress intensity factor of three dimensional crack［J］.Journal of Rock Mechanics and Engineering，2006，25（S2）：3835-3840.
伍颖.断裂与疲劳［M］.武汉：中国地质大学出版社，2008：91-104.
WU Ying.Fatigue and fracture［M］.Wuhan：China University of Geosciences Press，2008：91-104.
0
浏览量
4
下载量
0
CSCD
- 网络PDF下载
- Meta-XML下载
- BibTeX下载
- Endnote下载
- RefMan 下载
- NoteExpress下载
- NoteFirst下载
关联资源
相关文章
相关作者
相关机构
- 技术支持由北京北大方正电子有限公司提供 豫ICP备05013835号-5
京公网安备11010802024621 - 本系统建议在Chrome、 IE9+ 以上版本浏览器阅读本站内容，360浏览器请切换至极速模式
- Cookies帮助我们提供服务并提供个性化体验。使用本网站，即表示您同意我们使用Cookies