汪玲玲 何柏岩

天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室，天津，300354

0 引言

微动（fretting），指名义上相对静止的两固体，其相互接触的表面在法向压力作用下相互挤压并产生往复相对滑动的现象［1⁃3］。微动疲劳作为微动损伤的主要模式，在工程实际中广泛存在且危害性大［4］。连杆作为柴油机运动部件的重要组成部分，结构形状和受载状况都比较复杂，其主要失效形式为连杆体与连杆盖配合面间的微动疲劳损伤，严重影响连杆使用寿命［5］。某些重型机械设备中的连杆部件需由海外进口，价格昂贵，检修时间不严格容易造成连杆无法修复而提前报废，占用大量使用维修费用。由于常规寿命设计方法不能满足关键性零部件的安全性和经济性要求，故需要不断探索能够有效预测微动疲劳寿命、准确确定构件检修周期的理论方法。

国内首次将连杆齿形配合面的失效与微动疲劳损伤联系起来研究的是西南交通大学摩擦学研究所的周仲荣［6］教授。SON等［7］针对柴油机连杆齿形配合面微动损伤问题进行连杆多体动力学分析和有限元分析，并利用Ruiz准则对微动疲劳裂纹所在位置以及材料点开裂可能性大小进行预测。HE等［8］对连杆齿形配合面材料成分、力学性能及损伤形貌等进行试验分析，结合准动态有限元技术，分析连杆齿形配合面出现微动疲劳裂纹的根本原因，并提出改进措施。崔海涛等［9］针对圆弧端齿结构三维微动疲劳试验难度大、成本高等问题，提出一种二维等效加载方案，设计并实现了微动疲劳试验加载装置，为微动损伤机理分析和微动疲劳寿命预测提供试验数据支持。……