第30卷第1期2023年2月工程设计学报ChineseJournalofEngineeringDesignVol.30No.1Feb.2023双频激振下带V形缺口轴的疲劳寿命研究化春键1,2，李冬冬1,2，蒋毅1,2，俞建峰1,2，陈莹3（1.江南大学机械工程学院，江苏无锡214122；2.江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室,江苏无锡214122；3.江南大学物联网工程学院，江苏无锡214122）摘要：针对金属轴类零件在实际复杂工况下易产生应力集中而发生疲劳破坏的问题，利用双频激振系统，研究带V形缺口轴的疲劳寿命随缺口几何参数的变化规律。首先，提出了促进轴疲劳裂纹萌生的激振频率控制曲线，同时采用响应曲面法中的Box-Behnken设计法对V形缺口的夹角、圆角半径和深度进行三因素三水平的实验设计；其次，建立了疲劳寿命多元回归预测模型，并采用方差分析法对模型进行可靠性评价；最后，利用响应曲面和等高线图分析了缺口的夹角、圆角半径和深度对轴疲劳寿命的影响规律，并进行了预测模型的应用。研究结果表明：疲劳寿命预测值与实测值之间的误差在4.2%以内，预测精度较高，预测模型可靠；缺口几何参数对疲劳寿命从大到小的影响次序是缺口深度、缺口圆角半径、缺口夹角，以圆角半径和深度的交互作用对轴疲劳寿命的影响最为显著。研究结果可为金属轴类零件的抗疲劳设计提供重要参考。关键词：双频激振；V形缺口；疲劳寿命；响应曲面法；预测模型中图分类号：TG111.91文献标志码：A文章编号：1006-754X（2023）01-0102-07StudyonfatiguelifeofshaftwithV-notchunderdual-frequencyexcitationHUAChun-jian1,2,LIDong-dong1,2,JIANGYi1,2,YUJian-feng1,2,CHENYing3(1.SchoolofMechanicalEngineering,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China;2.JiangsuKeyLaboratoryofAdvancedFoodManufacturingEquipment&Technology,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China;3.SchoolofInternetofThingsEngineering,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)Abstract：Inviewoftheproblemthatmetalshaftpartsarepronetostressconcentrationandfatiguefailureunderactualcomplexworkingconditions,thevariationoffatiguelifeofshaftwithV-notchwithnotchgeometricparameterswasstudiedbyusingdual-frequencyexcitationsystem.Firstly,theexcitationfrequencycontrolcurvetopromotetheinitiationofshaftfatiguecrackwasproposed.Atthesametime,theBox-Behnkendesignmethodinresponsesurfacemethodwasusedtocarryouttheexperimenta...
