不銹鋼法蘭在非工作狀態(tài)下葉片與輪盤處于放松狀態(tài),隨著運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的增加,葉片在離心力的作用下通過榫連接結(jié)構(gòu)與輪盤壓緊貼合。受氣動力作用,葉片會產(chǎn)生小幅擺動,繼而在榫連接接觸位置產(chǎn)生微動損傷。榫頭接觸區(qū)在反復(fù)微動作用下,易產(chǎn)生縱向與橫向裂紋,其中橫向裂紋持續(xù)擴展,是造成構(gòu)件斷裂的主要誘因。結(jié)合接觸區(qū)應(yīng)力分布來看,榫頭橫向裂紋多發(fā)位置,大多集中在接觸應(yīng)力與切應(yīng)力集中區(qū)域。
彈性支撐與間隙配合
對于各類夾持機構(gòu)、支撐類結(jié)構(gòu),接觸面切線方向雖無直接載荷,但設(shè)備運行振動、構(gòu)件形變等因素,會使法向載荷持續(xù)變化,改變接觸范圍與貼合狀態(tài)。構(gòu)件長期反復(fù)擠壓運行,接觸邊緣產(chǎn)生相對滑移,逐步形成微動損傷。此類工況多以部件磨損為主,常規(guī)情況下不易發(fā)生疲勞斷裂失效。
過盈配合
過盈配合是工業(yè)常用緊固連接方式,依靠軸與孔裝配產(chǎn)生的彈性壓力,實現(xiàn)軸向、周向固定,結(jié)構(gòu)簡單、同軸度優(yōu)良,可穩(wěn)定承受軸向力、扭矩及交變動載荷。當(dāng)過盈配合構(gòu)件承受彎矩作用時,接觸區(qū)域邊緣壓力下降,疊加彎曲形變影響,接觸面出現(xiàn)相對滑移,引發(fā)磨損問題。同時在交變彎曲應(yīng)力長期作用下,磨損位置易萌生裂紋,逐步擴展最終造成構(gòu)件斷裂,屬于典型的微動疲勞失效形式。