上海电气风电集团潘文豪：微动疲劳在大功率机组结构设计中应重视
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我们的风电机组中也有很大的类似于压缩车轴和货运配合的操作形式。在长期恶劣形式作用下会出现黑色的氧化物，相互间没有位移实际上是有微小的错位所导致，而且很普遍。微动是宏观上相对静止两个物体，它们由于这种原因，他们接触表面出现小幅相对滑移现象，这种现象表现为表面磨损和疲劳裂纹。
考虑微动疲劳非常有必要，微动疲劳属于微动摩擦学的一个分支，微动摩擦学还包括微动磨损和微动腐蚀，接触面预先存在接触的压力，外界的振动导致两者间出现微小的滑移，使得材料出现磨损，微动疲劳是因为铰链作用下，接触面产生很大的应用集中，以及材料磨损导致构件疲劳程度降低的过程，微动腐蚀是腐蚀环境下出现的微小滑移可以理解为是因为化学反应为主的微动磨损。
研究表明，有微动和没有微动情况下，疲劳极限的曲线，在没有微动的情况下，疲劳的极限是很高的，有微动钛合金钢疲劳的降低情况，高周区域的影响非常大，这种现象不止是是对钛合金钢对其他的材料也有相似的影响。影响微动疲劳的因素有哪些呢？首先是接触压力，好几种材料不同接触压力下微动疲劳的影响X曲线的情况，如图。在20到30兆帕的时候，微动疲劳极限迅速的降低，过了二三十兆帕疲劳极限稳定在一个值上面，滑移幅值小于这个量级的时候，微动疲劳对材料的影响非常大，超过了这个滑移幅值后疲劳极限稍有回升。
摩擦力对微动疲劳的影响，因为相互之间有微小的滑移。
接触区域的材料，对钛钢的微动疲劳影响不大，但是对高强度合金钢有微动和没微动影响会非常大，甚至达到4，主轴是采用高强度合金钢，所以微动疲劳对它影响非常大。
在平均应力等于零的时候疲劳极限只降低了大约2.2倍，如果是增大到300兆帕，微动疲劳下降到3.6%。
微动疲劳的过程接触区域的边界数刚开始有裂纹萌生，运行时间增长，接触区域产生磨损，慢慢接触压力会减小，钢材的疲劳裂纹慢慢增大直到失效，目前微动疲劳是采用临界平面法对它进行研究，采用带类力学对微动疲劳进行评估分两个过程，接触面由于微动磨损后，接触的压力和粗糙度的修正后，去判定它的临界阴影因子来判断裂缝是否萌生，主要是采用增加一个应力集中系数的方式来考量微动疲劳对轴疲劳寿命影响。
主轴主要考虑的是轴型尺寸和接触区域，主轴的材料以及配合出接触压力的大小，来计算出应力集中系数，金属疲劳损伤的情况，没有考虑微动疲劳的时候，最大损伤值只有5.16 E的负六次方，这个区域考虑微动疲劳尊上值增加为0.8923，损伤值增加的17.3万倍！如果之前有些设计没有考虑微动疲劳的影响，建议大家把这个考虑进去，看看之前的设计是不是安全可靠的。
减缓微动疲劳是非常有必要的，而且在评估接触区域的时候，考虑微动疲劳一定是非常有必要的。除了考核应该在设计过程中采取合理的工艺，提高接触表面的疲劳极限，还有是通过结构优化的方式。
我们认为微动疲劳在大功率机组结构件研制过程中得到充分的重视，建议行业加大研究的力度，尽早形成一套科学的评估标准，谢谢大家！
主持人：有没有什么监测和预防微动疲劳的手段，以避免它变成一种非常严格的事故？用什么手段呢？
回答：计算主轴和考虑微动疲劳之后疲劳寿命的计算或者是评估，我们目前工程上应用主要是采用关键平面法，在接触区域是人为的增加一个应力集中系数这种方式来评估这块区域的疲劳寿命，目前采用的是一个疲劳计算软件，据他们自己人说已经得到了G2的认证，增加应力集中我们采用的是有标准和规范依据的，并不是随意的实施。
