佘 陽 ,王斗輝 *,謝章用 ,陸家樂 ,李 勁 ,陳 歡

(1.工業(yè)和信息化部電子第五研究所,廣東 廣州,5 113001;2.中國船舶集團(tuán)有限公司第705 研究所,陜西 西安,710077)

0 引言

魚雷是在水中自主航行,搜索、追蹤和攻擊艦艇和來襲魚雷等目標(biāo)的水中兵器,具有隱蔽性強(qiáng)、制導(dǎo)精度高、毀傷威力大等特點(diǎn),是各國海軍的主戰(zhàn)兵器之一[1]。近年來,魚雷行業(yè)迅猛發(fā)展,已從最初水面艦艇管裝發(fā)射發(fā)展為潛艇管裝發(fā)射、水面艦艇管裝發(fā)射、水面艦艇助飛發(fā)射以及航空反潛作戰(zhàn)平臺空投使用,功能越來越復(fù)雜,集成度越來越高[2]。產(chǎn)品在實(shí)戰(zhàn)化環(huán)境下受到的內(nèi)外環(huán)境因素眾多、失效模式多樣、故障機(jī)理復(fù)雜,通常經(jīng)歷發(fā)射振動、入水沖擊、雷傘分離沖擊、實(shí)航工作(負(fù)載運(yùn)動等)、實(shí)航水下環(huán)境等環(huán)境應(yīng)力與工作應(yīng)力的耦合作用,直接影響魚雷的可靠性、工作壽命乃至作戰(zhàn)效能。

明確環(huán)境應(yīng)力與工作應(yīng)力的耦合關(guān)系是解決產(chǎn)品壽命和可靠性分析的關(guān)鍵,一直以來備受關(guān)注。魚雷產(chǎn)品結(jié)構(gòu)組成復(fù)雜,自身功能多,水下環(huán)境惡劣多變,使得環(huán)境應(yīng)力與工作應(yīng)力之間的耦合關(guān)系復(fù)雜,對魚雷產(chǎn)品性能與可靠性的影響程度各異,找出耦合效應(yīng)下的失效模式與影響,是對產(chǎn)品可靠性分析與改進(jìn)的重要支撐。魚雷領(lǐng)域?qū)Υ艘验_展了初步研究:文獻(xiàn)[3]對碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料在濕熱環(huán)境下進(jìn)行壽命預(yù)測,當(dāng)增加彎曲載荷的耦合作用時,彎曲載荷會大大縮減其使用壽命;文獻(xiàn)[4]研究表明在魚雷發(fā)射時,艦艇搖擺運(yùn)動幅值較大會成為影響魚雷入水參數(shù)的主要原因;文獻(xiàn)[5]研究表明溫度與振動之間的耦合作用會加速焊點(diǎn)疲勞失效,隨著溫度的升高,焊點(diǎn)的塑性提高,導(dǎo)致焊點(diǎn)的失效模式從脆性斷裂向韌性斷裂演化。

目前,國內(nèi)外對魚雷在環(huán)境應(yīng)力與工作應(yīng)力耦合效應(yīng)下的失效模式及影響已進(jìn)行了部分先導(dǎo)性研究,結(jié)果表明:魚雷在運(yùn)輸、貯存、裝載/掛飛以及實(shí)航等工作過程中會經(jīng)歷復(fù)雜的環(huán)境應(yīng)力,各種應(yīng)力對魚雷產(chǎn)品作用必然會發(fā)生一系列的“物理時效”變化,使其材料和結(jié)構(gòu)的缺陷或薄弱部位受到更快的腐蝕或破壞,包括元器件、部件和裝備性能惡化和功能喪失等。但目前環(huán)境應(yīng)力與工作應(yīng)力耦合效應(yīng)的研究存在應(yīng)力考慮不全面的問題,缺乏系統(tǒng)性的總結(jié)。針對這一現(xiàn)狀,文章基于歷史數(shù)據(jù)分析和典型案例介紹,結(jié)合裝備結(jié)構(gòu),較為系統(tǒng)地總結(jié)了魚雷常用零部件在環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力耦合下的失效模式,包括彈簧、緊固件、焊接件、軸類零件、軸承、齒輪類、轉(zhuǎn)子葉片類、液壓系統(tǒng)類以及高分子材料類等,探索研究了失效模式對魚雷的影響,為魚雷的可靠性分析和改進(jìn)提供理論支撐。

1 主要應(yīng)力因素及影響

1.1 環(huán)境應(yīng)力

魚雷在工作過程中主要受到的環(huán)境應(yīng)力包括:發(fā)射(空投/發(fā)射箱)時的溫度、力學(xué)、大氣以及太陽輻射等;空中飛行階段的溫濕度、力學(xué)、大氣以及太陽輻射等;入水階段的溫度和力學(xué)等;水下航行時的溫度、力學(xué)以及海水環(huán)境等[6-8]。具體環(huán)境應(yīng)力分析見表1。

表1 魚雷工作過程主要環(huán)境應(yīng)力Table 1 Environmental stresses of torpedoes during working

1.2 工作應(yīng)力

魚雷在工作過程中經(jīng)歷的工作應(yīng)力分析見表2。

表2 魚雷工作過程主要工作應(yīng)力Table 2 Working stresses of torpedoes during working

1.3 內(nèi)外應(yīng)力因素耦合作用影響

魚雷在工作過程中,從發(fā)射出管,到空中飛行、水下航行等環(huán)節(jié),會同時承受環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力的耦合作用,環(huán)境應(yīng)力作為外界應(yīng)力對魚雷各零部件的材料特性產(chǎn)生一定影響,使零部件缺陷或薄弱部位進(jìn)一步惡化,同時工作應(yīng)力進(jìn)一步加深缺陷和薄弱環(huán)節(jié)的裂紋、磨損和老化的擴(kuò)展,最終導(dǎo)致失效或者故障[9-12]。

2 常用零部件環(huán)境應(yīng)力與工作應(yīng)力耦合效應(yīng)

分別研究魚雷常用零部件包括彈簧、緊固件、焊接件、軸類零件、軸承類、齒輪類、轉(zhuǎn)子葉片類、液壓系統(tǒng)類以及高分子材料類等在環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力耦合下的失效模式及影響,

2.1 彈簧

魚雷中的彈簧按其材料特性劃分,可分為金屬類、非金屬類和陶瓷類,且形狀多樣。彈簧在外力作用下,其內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力通常包括彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。

在腐蝕環(huán)境條件(高溫、高濕、氣蝕和酸性條件等)下,彈簧同時承受拉壓和扭轉(zhuǎn)的交互應(yīng)力作用,使裂紋萌生和擴(kuò)展加速,從而顯著降低彈簧的疲勞特性。

高溫會使彈簧材料膨脹,從而改變其自由高度和力學(xué)參數(shù),如果彈簧同時經(jīng)歷拉壓和扭轉(zhuǎn)工作載荷,其力學(xué)性能就會發(fā)生永久變化,承受能力逐漸降低,導(dǎo)致應(yīng)力松馳或變形失效。同時,高溫會增加彈簧端面和板簧之間的摩擦系數(shù),加速磨損。若再加上外界的振動,最終會發(fā)生微顫磨損故障。

低溫會使彈簧材料的彈性模量、硬度及強(qiáng)度增加,使其塑性和韌性下降,加之沖擊載荷作用往往會使彈簧材料發(fā)生脆性斷裂失效。

2.2 緊固件

緊固件在魚雷中應(yīng)用廣泛、種類繁多,一般情況下緊固件會承受到拉壓、剪切應(yīng)力等工作載荷。

在實(shí)際工作過程中,緊固件會承受振動作用、工作載荷的交變以及高溫條件,致使其材料發(fā)生蠕變,造成摩擦力減小,螺紋副中正壓力在某一瞬間消失,直至摩擦力為零,從而使螺紋連接失效。

如果魚雷緊固件處在高溫、高濕、高鹽霧環(huán)境條件下,將會使緊固件危險(xiǎn)部位以及有缺陷的部位惡化,如果此時又有振動及交變的工作載荷作用,將會加劇裂紋擴(kuò)展最終導(dǎo)致腐蝕疲勞失效。同時,鋼質(zhì)緊固件會因生銹降低強(qiáng)度,在工作應(yīng)力作用下產(chǎn)生斷裂或材料剝落;非金屬材質(zhì)的緊固件會發(fā)生老化斷裂。

2.3 焊接件

焊接件分布在魚雷殼體、管路和容器等的零部件上,一般承受拉壓、扭轉(zhuǎn)等交變工作應(yīng)力。

根據(jù)外場統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),在寒冷大風(fēng)的環(huán)境中,焊接件很容易發(fā)生脆性斷裂。這是由于材料焊接處的塑性變形能力不足以承受由于交變工作應(yīng)力引起的應(yīng)變量,同時焊接處有較大應(yīng)力集中,容易產(chǎn)生裂紋,在振動的作用下裂紋會繼續(xù)擴(kuò)展直至發(fā)生脆性斷裂失效。

高溫條件下,汽輪機(jī)或燃?xì)廨喌娜~輪和葉片等運(yùn)動部件的焊接件經(jīng)受交變應(yīng)力作用,會產(chǎn)生循環(huán)塑性應(yīng)變。隨著循環(huán)加載的繼續(xù),裂紋在這些關(guān)鍵區(qū)域的薄弱點(diǎn)上成核,開始出現(xiàn)微裂紋。微裂紋在塑性區(qū)中擴(kuò)展,并逐步增長為可檢的宏觀或工程裂紋。最后裂紋穿過塑性區(qū)繼續(xù)擴(kuò)展,直至斷裂。

溫度沖擊作用下,焊接部位會產(chǎn)生熱脹或冷縮,從而形成強(qiáng)大的內(nèi)應(yīng)力,伴隨著工作應(yīng)力和振動將會進(jìn)一步加速裂紋擴(kuò)展。

在鹽霧環(huán)境條件下,魚雷零部件焊接部位應(yīng)力集中處以及有缺陷的部位會發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生腐蝕裂紋,其在交變應(yīng)力作用以及振動條件下會進(jìn)一步快速擴(kuò)展,裂紋根部又進(jìn)一步腐蝕,致使材料強(qiáng)度降低,當(dāng)材料強(qiáng)度小于工作載荷和振動共同作用產(chǎn)生的應(yīng)力時,會發(fā)生失效。

2.4 軸類

軸類零件是魚雷中不可或缺的零部件之一,主要承受彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。

魚雷中某些軸運(yùn)轉(zhuǎn)速度較高,在啟動和運(yùn)轉(zhuǎn)過程中常常激發(fā)出有害振動,軸運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動會加速其動靜部分的磨損和產(chǎn)生偏磨,因?yàn)檎駝邮馆S與軸瓦接觸處產(chǎn)生較大壓力,摩擦力增大,致使摩損加劇。在高溫、高濕或鹽霧條件下,軸類零件的表面粗糙度增加,引起應(yīng)力集中,在工作應(yīng)力作用下萌生疲勞裂紋,在長時間的交變載荷和腐蝕環(huán)境下會導(dǎo)致腐蝕疲勞失效。

同時,在工作過程中,砂粒、灰塵或其他碎片等外來硬質(zhì)點(diǎn)會與魚雷旋轉(zhuǎn)零部件表面接觸,按照切削機(jī)制使軸件表面產(chǎn)生磨削痕跡,使軸件的尺寸減小或形狀改變,進(jìn)而導(dǎo)致失效。

2.5 軸承

軸承用來支撐轉(zhuǎn)動軸或其他旋轉(zhuǎn)零件,引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動并承受傳遞給支架的載荷,在魚雷中應(yīng)用最為廣泛。

軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,其滾動體和內(nèi)外圈等會承受很高的周期性載荷,若軸承承受較大內(nèi)外振動激勵,會加速萌生疲勞裂紋,裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展會最終導(dǎo)致軸承零部件工作面發(fā)生疲勞剝落。

在高溫或溫度沖擊條件下,軸承內(nèi)的潤滑劑黏度也將發(fā)生急劇變化,降低潤滑劑的潤滑特性,同時會對零部件所用材料的金屬組織和硬度產(chǎn)生較大影響,在高速重載下將會加劇軸承各零部件之間的磨損。高溫條件還會使?jié)櫥瑒┝魇?增加銹蝕風(fēng)險(xiǎn)。

2.6 齒輪類

齒輪是魚雷傳遞功率和運(yùn)動的重要部件,一般在有潤滑的條件下工作,其承受的主要工作載荷有扭矩以及齒面的嚙合力等。

在相同條件下,潤滑劑黏度越高越有利于油膜的建立。油膜黏度越高,齒輪接觸部分的應(yīng)力就越均勻,越能有效減緩沖擊載荷,并相對降低最大接觸應(yīng)力。但是隨著環(huán)境溫度的升高,潤滑油的黏度逐漸降低,導(dǎo)致齒面嚙合時的摩擦力增大,同時產(chǎn)生高溫,如此惡性循環(huán)可能導(dǎo)致齒面因溫度過高而燒傷,從而產(chǎn)生麻點(diǎn)剝落或膠合損傷。

魚雷在工作過程中會產(chǎn)生自激振動并承受外界振動激勵,特別是在某一過度轉(zhuǎn)速上,會導(dǎo)致產(chǎn)生較大振動應(yīng)力。同時與交變的工作應(yīng)力疊加,使齒輪危險(xiǎn)截面產(chǎn)生細(xì)小裂紋,隨著魚雷工作循環(huán)的不斷增加,裂紋會不斷擴(kuò)展最終導(dǎo)致疲勞斷裂。

魚雷齒輪在工作時其潤滑劑中可能存在污染物或雜質(zhì),會與齒輪材料發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致齒面產(chǎn)生銹蝕或裂紋,引起應(yīng)力集中,成為裂紋萌生源。一旦形成裂紋,則裂紋會在腐蝕環(huán)境下迅速擴(kuò)展,使齒輪發(fā)生破壞。

齒輪嚙合面間如果存在硬質(zhì)顆粒,嚙合面相互滑動會使硬質(zhì)顆粒壓入并滑移形成磨溝,如此反復(fù),會造成較大接觸面材料流失,形成磨損。

2.7 轉(zhuǎn)子葉片類

魚雷的航向傳感器葉輪和電動機(jī)等均包含轉(zhuǎn)子葉片類零件。轉(zhuǎn)子葉片在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作,承受機(jī)械離心力及其彎矩、氣動力及其彎矩、熱應(yīng)力以及振動應(yīng)力等工作應(yīng)力。

轉(zhuǎn)子葉片在工作過程中,在溫度交變和應(yīng)力交變的雙重作用下會出現(xiàn)塑性變形,即蠕變損傷。

轉(zhuǎn)子葉片在工作過程中,如果承受較大的振動激勵或者在轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生顫振或扭轉(zhuǎn)共振等,同時疊加工作轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的離心力和彎曲應(yīng)力,將會在葉片危險(xiǎn)截面附近產(chǎn)生細(xì)小裂紋,并逐漸擴(kuò)展直至斷裂。

在腐蝕環(huán)境條件下,轉(zhuǎn)子葉片表面粗糙度會因化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而增加,引起應(yīng)力集中,在工作應(yīng)力作用下萌生疲勞裂紋,在長時間的交變載荷和腐蝕環(huán)境下將會導(dǎo)致腐蝕疲勞失效。葉片在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,如果有砂塵作用在葉片上,葉片與砂塵相互撞擊將會導(dǎo)致葉片表面材料剝落、凹坑等缺陷,致使缺陷處應(yīng)力集中。在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中承受較高工作應(yīng)力,將會促使缺陷惡化擴(kuò)展。

2.8 液壓系統(tǒng)

某些魚雷的舵機(jī)靠液壓驅(qū)動,液壓系統(tǒng)是極為重要的輔助能源系統(tǒng),主要包括:供壓部分(液壓泵)、執(zhí)行部分(作動筒、液壓馬達(dá))和控制部分(用于控制系統(tǒng)中的油液流量、壓力和執(zhí)行元件,即各種控制閥類)。液壓系統(tǒng)主要承受運(yùn)動、旋轉(zhuǎn)和拉壓等應(yīng)力作用。

高溫條件會導(dǎo)致液壓油溫度升高、黏度降低、泄漏增加;同時隨著液壓油的黏度降低,滑閥等移動部件的油膜逐漸變薄直至被切破,摩擦阻力增大,導(dǎo)致磨損加劇。同時,高溫也會加速油液氧化變質(zhì),并析出瀝青物質(zhì),降低液壓油的使用壽命。析出物還會堵塞阻尼小孔和縫隙式閥口,導(dǎo)致壓力閥卡死等情況發(fā)生。

液壓系統(tǒng)油液污染物分為固體、液體和氣體3 種形式。固體顆粒主要由剝落物,膠質(zhì),金屬粉末,空氣中的粉塵、砂子、研磨粉、沉積物和纖維等組成;液體污染物主要指水分、清洗液及其他種類的油液;氣體污染物則主要指空氣。受固體污染物污染的液壓油進(jìn)入液壓系統(tǒng)運(yùn)動部件配合間隙中,會劃傷配合表面,破壞其精度和粗糙度,使油液泄漏增加,油溫升高;受液體污染物污染的液壓油會加速油品老化,使得油品乳化、潤滑等性能明顯變化,造成液壓系統(tǒng)故障;液壓系統(tǒng)中若混入空氣,在低壓區(qū)時空氣會從油中逸出并形成氣泡,當(dāng)其運(yùn)動到高壓區(qū)時,這些氣泡將被高壓油擊碎,受到急劇壓縮而釋放出大量熱量,引起油溫升高。

液壓系統(tǒng)承受的振動激勵主要包括外界環(huán)境激勵和自身旋轉(zhuǎn)設(shè)備產(chǎn)生的自激振動。液壓系統(tǒng)在工作過程中,若外界或自身有較大的振動激勵,將會使運(yùn)動部件撞擊支撐座,增大運(yùn)動摩擦力,降低運(yùn)動穩(wěn)定性,加劇磨損泄漏。振動還會使液壓系統(tǒng)零部件的危險(xiǎn)截面附近萌生裂紋,加之液壓系統(tǒng)高壓形成的應(yīng)力,會加速裂紋擴(kuò)展直至斷裂,造成液壓油泄漏。

2.9 高分子材料類

魚雷使用的各類密封膠圈、橡膠軟管、絕緣墊等均屬于高分子材料零部件,這些高分子材料主要包括航空橡膠板、ABS 樹脂、聚甲醛、聚氨酯、碳纖維/酚醛、尼龍和環(huán)氧酚醛等。

在高溫環(huán)境條件下,高分子材料極易發(fā)生軟化、膨脹、硬化及龜裂。同時在工作應(yīng)力的作用下,其將產(chǎn)生永久變形,加劇磨損,使其失去固有特性。

化學(xué)侵蝕會使彈性體的體積發(fā)生很大變化:彈性體膨脹會造成擠壓破壞、密封面變形或同軸度誤差;彈性體收縮會使密封圈失去過盈配合的作用。密封圈發(fā)生腐蝕還會造成泄漏和密封圈材質(zhì)改性及斷裂現(xiàn)象,同時在工作應(yīng)力作用下會加速密封圈的磨損和斷裂。

在振動環(huán)境條件下,高分子材料零部件由于普遍較軟,很容易造成擠壓變形,使其固定預(yù)緊力減小,直至松脫。振動環(huán)境還會加大高分子材料零部件之間的正壓力,增大摩擦力,最終加速其磨損,且磨損不均勻。

3 實(shí)例分析

通過統(tǒng)計(jì)分析以上9 類零部件的失效歷史數(shù)據(jù),得出零部件的主要失效模式包括松脫斷裂、磨損磨蝕、密封失效、腐蝕銹蝕、機(jī)械變形和卡滯堵塞等。其中故障率較高的是松脫斷裂、密封失效、腐蝕銹蝕和機(jī)械變形4 類失效模式。以下主要針對這4 類失效模式,結(jié)合耦合作用下的失效特點(diǎn),給出具體實(shí)例分析。

3.1 松脫斷裂失效模式

圖1 是某產(chǎn)品在多次試驗(yàn)后殼體內(nèi)部的裂紋圖。沿殼體斷口附近切片,并利用木錘沿原斷口附近敲擊打斷,觀察斷面形貌,發(fā)現(xiàn)裂紋具有斷面平整、組織細(xì)膩致密、無疏松縮裂、表面晶粒粗大以及毛糙分叉的表征,但裂紋斷面中存在絲綢紋的氧化膜夾雜,而裂紋起始處也在氧化夾雜集中處,說明殼體裂紋產(chǎn)生原因主要是長期工作應(yīng)力和高溫環(huán)境應(yīng)力引起的疲勞失效。

圖1 鑄造鋁合金殼體貯存失效裂紋Fig.1 Storage failure crack of cast aluminum alloy shell

該類失效模式下環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力的耦合作用特點(diǎn)主要表現(xiàn)為:由于使用頻繁,產(chǎn)品經(jīng)歷了多次非周期性振動,尤其是在離開發(fā)射平臺前,會產(chǎn)生嚴(yán)重的加速度過載,這種振動沖擊載荷比其他環(huán)境因素對產(chǎn)品的影響嚴(yán)重得多,在振動環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力的耦合作用下容易對產(chǎn)品產(chǎn)生疲勞累積損傷。

3.2 密封失效模式

在魚雷結(jié)構(gòu)密封材料中常用的硅橡膠6144 產(chǎn)品,具有高彈性、透氣性差、密度小等優(yōu)點(diǎn)。但其在使用過程中也存在密封圈老化,閥密封線缺口,密封部件壓痕過深等現(xiàn)象,導(dǎo)致密封失效的問題。

該類失效模式下環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力的耦合作用特點(diǎn)主要表現(xiàn)為:魚雷中的O 型密封圈或密封墊在高溫環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力耦合作用下,隨著溫度的增加,電子、原子和分子運(yùn)動速度加快,激發(fā)了熱力效應(yīng),促使橡膠產(chǎn)品在高溫下產(chǎn)生裂紋、斷裂和膨脹等,導(dǎo)致了產(chǎn)品提前失效。

3.3 腐蝕銹蝕失效模式

圖2 是某產(chǎn)品在包裝箱密封包裝下未發(fā)生腐蝕,但在技術(shù)陣地期間,在包裝密封失效情況下,出現(xiàn)的螺釘電偶腐蝕。在殼體的套接或?qū)咏Y(jié)構(gòu)中,不同殼體的材料可能不同,不同材料的接觸會造成電偶腐蝕。

圖2 螺釘電偶腐蝕Fig.2 Corrosion of screw electric couple

該類失效模式下環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力的耦合作用特點(diǎn)主要表現(xiàn)為:產(chǎn)品擱置在沿海地區(qū),在電化學(xué)反應(yīng)引起的腐蝕和鹽沉積耦合作用下,應(yīng)力腐蝕的破壞作用不斷加劇,導(dǎo)致金屬腐蝕和油漆起泡;同時,鹽在水中電離后形成酸堿溶液,游離的酸或堿與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng),電解過程和化學(xué)反應(yīng)可同時發(fā)生。

3.4 機(jī)械變形失效模式

圖3 是某產(chǎn)品芯片外殼沿固有機(jī)械損傷處的開裂。由于產(chǎn)品外殼焊接時存在焊接缺陷,使得毛坯產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力,這種內(nèi)應(yīng)力往往相互平衡,但在振動、高溫等環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力耦合作用下,會加速焊接結(jié)構(gòu)的疲勞損傷,造成零件開裂、變形甚至破壞。

圖3 芯片外殼變形開裂Fig.3 Deformation and cracks of the chip shell

4 結(jié)束語

文中結(jié)合魚雷環(huán)境應(yīng)力與工作應(yīng)力耦合效應(yīng)下失效模式及影響的研究現(xiàn)狀,系統(tǒng)總結(jié)了魚雷9 種常用零部件在環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力耦合下的失效模式,并對故障率較高的4 類失效模式對魚雷的影響進(jìn)行了實(shí)例分析,其故障原因主要是隨著環(huán)境應(yīng)力的增加,激發(fā)了產(chǎn)品的熱力效應(yīng)、電磁效應(yīng)等,促使產(chǎn)品提前失效,可為魚雷的可靠性分析、改進(jìn)以及后續(xù)維護(hù)保養(yǎng)提供參考依據(jù)。

文中未考慮海水壓力、海水腐蝕、海水生物、海流、海況等海水環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力的耦合效應(yīng),下一步可對海水環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力的耦合效應(yīng)開展研究。