Experimental analysis and modeling of subsurface cracks with random propagation for ceramic material on rolling contact fatigue

材料科学 陶瓷 复合材料 结构工程 工程类
作者
Tao Li,Huaitao Shi,Xiaotian Bai,Ke Zhang,Guangfu Bin
出处
期刊:Engineering Failure Analysis [Elsevier]
卷期号:155: 107753-107753 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.engfailanal.2023.107753
摘要

During the degradation of critical rotating components using ceramic materials, due to the uncertainty of the failure generation mechanism, the high nonlinearity of failure evolution and the diversity of failure modes, the unpredictability of sudden failure triggered by random propagation of subsurface cracks poses a great challenge to the operation and maintenance. Based on the finite element model reconstructed from fatigue tests, an early failure evolution model for ceramic bearings considering random propagation of subsurface cracks is constructed in this paper. Throughout the work, the position coordinates of critical nodes characterizing the degree of crack propagation (α, β, γ) are introduced to visualize the influence of propagation on the finite element of crack front during the whole rolling contact process, whose errors (ɛ) are stabilized at 10%. Then Monte Carlo Simulation is used to generate the randomness events of crack propagation, which satisfies the uncertainty characteristics of early failure initiation and propagation under actual working conditions. The results show that the first deflection shows strong randomness. Afterwards, the main cracks move away from the surface in mixed fracture mode, and finally form abrupt spall after several deflections. The proposed model not only reveals the sudden failure mechanism of ceramic bearing under uncertain crack propagation, but also effectively evaluates performance degradation of critical rotating components using ceramic materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
燕燕于飞完成签到,获得积分10
2秒前
迅速迎南完成签到,获得积分10
4秒前
燕燕于飞发布了新的文献求助10
4秒前
123发布了新的文献求助10
5秒前
小粒橙完成签到 ,获得积分10
6秒前
青山完成签到 ,获得积分10
8秒前
万能图书馆应助Chara_kara采纳,获得10
9秒前
xu完成签到 ,获得积分10
10秒前
小心薛了你完成签到,获得积分10
11秒前
sdbz001完成签到,获得积分0
11秒前
郭郭完成签到,获得积分10
11秒前
123完成签到,获得积分10
12秒前
李一诺完成签到 ,获得积分10
12秒前
安然完成签到 ,获得积分10
13秒前
星辰大海应助小白采纳,获得10
14秒前
17秒前
韩小炜完成签到 ,获得积分10
20秒前
wcli完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
热心不凡完成签到,获得积分10
21秒前
Chara_kara完成签到,获得积分10
21秒前
66完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
紫陌完成签到,获得积分0
22秒前
超男完成签到 ,获得积分10
24秒前
追寻紫夏完成签到 ,获得积分10
24秒前
Mobitz发布了新的文献求助20
24秒前
111完成签到,获得积分10
26秒前
my完成签到 ,获得积分20
27秒前
miemie66完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
Chara_kara发布了新的文献求助10
28秒前
29秒前
30秒前
沭阳检验医师完成签到,获得积分0
31秒前
YMM完成签到,获得积分10
32秒前
小白发布了新的文献求助10
33秒前
风中的冰蓝完成签到,获得积分10
37秒前
西门如天发布了新的文献求助20
39秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6028518
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7692162
关于积分的说明 16186808
捐赠科研通 5175739
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2769678
邀请新用户注册赠送积分活动 1753094
关于科研通互助平台的介绍 1638861