随机疲劳寿命预测的局部应力应变场强法

在应力场强法研究的基础上，提出了缺口疲劳损伤局部应力应变场强方法，该方法可同时考虑缺口根部局部应力应变梯度对疲劳损伤的影响。通过对缺口件进行随机交变加载下的弹塑性有限元分析，给出一种随机疲劳寿命预测的局部应力应变场强方法，由该法来预测缺口件疲劳裂纹形成寿命，经初步验证，其精度要高于传统的局部应力应变法。

一种统一的多轴疲劳损伤参量

在分析多轴损伤临界面上的应变变化特性的基础上，根据多轴疲劳临界损伤平面原理，提出利用多轴临界面上的最大剪切应变幅与相临两个最大剪切应变值之间的法向应变幅所合成的vonMises等效应变幅作为多轴疲劳损伤参量，该参量不含有任何材料常数，不仅同时能够适用于多轴比例与非比例加载下，而且可退化成单轴的形式．经四种材料的试验验证，结果是令人满意的．

随机加载下缺口局部应力应变的弹塑性有限元计算

根据材料在塑性变形后引起的各向异性和Bauschinger效应 ,利用Jhansale模型原理 ,对缺口件在随机加载下的缺口根部的局部应力和应变进行弹塑性有限元分析。有限元分析采用了随动强化模型 ,并考虑材料瞬态局部应力应变的响应特性。最后 。

单、多轴混合加载下GH4169合金的高温疲劳特性

利用拉扭薄壁管疲劳试样,在应变控制拉扭循环加载下对高温合金材料GH4169的多轴循环特性进行了实验研究.高温疲劳实验过程中,采用单、多轴混合加载路径对薄壁管疲劳试件进行加载,通过连续记录拉与扭的应力响应值研究了变幅高温多轴疲劳特性.结果表明,在高温低周单、多轴混合疲劳块载荷加载下,试件的疲劳寿命与应力响应特性不但取决于应变加载路径, 而且与加载路径的排列顺序和加载参数的大小有关.

非比例加载下GH4169高温多轴疲劳行为研究

利用薄壁管拉扭疲劳试样,在高温控制应变循环加载下研究高温合金GH4169的多轴疲劳行为。高温多轴疲劳试验采用比例与非比例加载路径。在试验过程中,利用数据采集系统全程记录拉与扭的应力响应值以研究比例与非比例拉扭加载下的循环特性。研究结果表明,高温拉扭非比例加载下,疲劳寿命有明显降低;拉与扭应力响应多为循环软化,无明显的循环稳定现象。在低频加载下,由于高温蠕变效应加大,使循环软化速度加快,表现为曲线下降明显。在整个疲劳过程中,扭转应力响应分量均显示循环软化现象,而拉压应力响应分量的硬化与软化特性取决于应变加载参数。

基于临界面法的缺口件多轴疲劳寿命预测

基于多轴损伤临界面原理 ,根据多轴疲劳损伤和裂纹萌生与扩展的特点 ,在所建立的统一型多轴疲劳损伤模型的基础上 ,进一步推广应用到缺口件的多轴疲劳寿命预测中。经多轴疲劳试验验证表明 ,所建立的多轴疲劳损伤模型可以较好地预测比例与非比例加载下缺口件的多轴疲劳寿命。

多轴疲劳裂纹扩展行为研究

利用扫描电镜对多轴比例和非比例加载下的疲劳试样的断口面和外表面进行扫描观测分析。根据薄壁管拉—扭复合加载试件断口附近表面观测结果 ,统计其裂纹扩展的位向 ,研究多轴疲劳裂纹萌生及扩展机理。研究表明 ,多轴疲劳裂纹主要是沿最大剪切平面或垂直于管形试样的轴线方向扩展。在多轴比例加载条件下 ,裂纹分布的分散性较小。在非比例加载条件下 ,随着相位差的增大 ,分散性增大。

高温拉扭比例与非比例加载下循环特性研究

针对拉扭薄壁管疲劳试样 ,在控制应变拉扭循环加载下对高温合金材料GH4169的循环特性进行试验研究。分别测试和研究比例与非比例拉扭加载下拉与扭的应力响应值随循环数的变化关系。研究结果表明 ,低周拉扭疲劳加载下 。

单轴非线性连续疲劳损伤累积模型的研究

首先在连续疲劳损伤理论的基础上，根据疲劳损伤过程中金属材料韧性的变化特点，建立一种新的非线性疲劳损伤累积模型。该模型考虑了疲劳极限、平均应力以及损伤参量与加载参数的不可分离的特点，并且能够反映出加载顺序的影响。然后推导出该疲劳损伤累积模型在多级加载下的递推公式。经３种金属材料的疲劳试验数据验证结果表明，用该模型预测疲劳寿命，其结果令人满意的。

多轴非线性连续疲劳损伤累积模型的研究

根据所建立的单轴非线性疲劳损伤累积模型,在多轴疲劳损伤临界面原理研究的基础上,针对多轴比例与非比例加载,建立了多轴非线性连续疲劳损伤累积模型,该模型可以考虑多轴疲劳极限、平均静水应力以及损伤参量与加载参数的不可分离的特点,并且能够反映出多轴加载顺序的影响.最后讨论了该多轴疲劳损伤累积模型在多级加载下的递推形式.经多轴二级及块载疲劳试验数据验证表明,用该模型预测多轴疲劳寿命。

基于剪切形式的多轴疲劳寿命预测模型

在多轴损伤临界面的基础上，结合多轴疲劳损伤和裂纹萌生与扩展的特点，提出一种剪切形式的多轴疲劳损伤参量，该参量不含有材料常数；进而建立了一种新的多轴疲劳寿命预测模型。经多轴疲劳试验验证表明，所建立的寿命预测模型可同时适用于多轴比例与非比例循环加载。

基于临界面法的多轴疲劳损伤参量的研究

以薄壁管拉扭疲劳试件为研究对象，在分析多轴损伤临界面上的应力与应变变化特性的基础上，根据多轴疲劳临界损伤平面原理，利用多轴临界面上的剪切应变幅与相邻两个最大剪切应变值γｍａｘ之间的法向应变幅ε＊ｎ作为形成多轴疲劳损伤参量的主要参数，提出基于拉伸和剪切两种形式的多轴疲劳损伤参量。所提出的多轴疲劳损伤参量不含有任何材料常数，并可同时适用与多轴比例与非比例加载情况，且可退化成单轴的形式。

高温比例与非比例加载下多轴疲劳寿命预测

针对拉扭多轴疲劳加载情况,分析最大剪切平面上的应变特性。利用临界损伤平面原理确定不同加载参数下的临界损伤平面,在此基础上提出一种基于单轴疲劳材料常数和高温蠕变特性的高温多轴疲劳寿命预测模型。利用高温合金材料GH4169薄壁管疲劳试样在控制应变拉扭循环加载下的试验数据,对所提出的寿命模型进行验证。结果表明,在高温低周拉扭循环加载下,所提出的高温疲劳寿命预测模型可以较好地预测高温疲劳寿命。

基于动态响应有限元模拟的点焊接头疲劳寿命预测

利用三维有限元模拟和动态响应试验对点焊接头疲劳裂纹萌生和扩展特性进行了研究。利用所模拟的裂纹长度和固有频率的关系,定义了点焊疲劳裂纹扩展的三个阶段。根据所定义的裂纹萌生阶段的定义,利用局部应力应变法预测了点焊接头的疲劳裂纹萌生寿命。结果表明,所预测的疲劳萌生寿命与试验结果相吻合。

疲劳裂纹萌生尺寸的定义及其确定方法

以缺口件为研究对象，根据疲劳非扩展裂纹的性质，给出裂纹萌生尺寸的定义，提出疲劳裂纹萌生尺寸的确定方法，从损伤角度解释其萌生尺寸的物理意义，最后用局部应力应变法估算形成寿命，验证其合理性。

一种新的多轴疲劳损伤参量

基于临界面法提出一种与加载路径无关的多轴疲劳损伤参量，该参量考虑临界损伤平面上的最大剪切应变幅和法向应变程两个参数，并利用ＶｏｎＭｉｓｅｓ准则将两参数合成一个等效损伤参量．结果表明，本文所提出的多轴疲劳损伤参量既可用于多轴比例循环加载，也可用在非比例加载条件下．用其预测多轴疲劳寿命，误差约在１．

飞机结构单机疲劳寿命监控技术研究综述

现代飞机的高性能导致飞机制造成本日益昂贵,同时对于飞机寿命监控的精确性要求也越来越高,因此飞机结构单机疲劳寿命监控成为世界各国的研究重点.回顾了飞机结构单机疲劳寿命监控技术发展历程、国内外研究现状、相关技术要点,对基于结构健康监测的飞机结构单机疲劳寿命监控技术及其关键问题进行了详细的阐述.同时为适应新时代智能化、自动化的单机寿命监控技术的发展,提出了单机疲劳寿命监控技术未来的发展趋势及面临的挑战.

平均应变对多轴循环特性及疲劳寿命的影响

以拉扭薄壁疲劳试样为研究对象，对正火４５号钢在控制总应变拉扭循环加载下进行了试验研究．分别测试存在平均应变情况下，比例加载与非比例加载时，拉与扭的应力响应值变化规律．结果表明，低周多轴疲劳加载下，平均应变使其应力响应值有所降低，且拉与扭应力响应值的变化规律不一致．此外平均应变对多轴疲劳寿命也有一定的影响．

拉扭复合加载下循环应力应变关系的研究

以拉扭薄壁管试件为研究对象，根据多轴临界面上的应力应变特性及多轴疲劳临界面法的研究结果，结合单轴循环应力应变关系，研究了多轴比例与非比例加载下的循环应力应变关系，推导出多轴循环应力应变关系模型，经拉扭复合比例与非比例循环加载试验验证。

一种新的随机疲劳寿命预测方法

根据疲劳损伤具有局部性的特点，在应力场强法的基础上，提出了缺口疲劳损伤局部应力应变场理论；该理论可同时考虑缺口根部局部应力应变梯度对疲劳损伤的影响．通过对缺口件进行随机交变加载下的弹塑性有限元分析，提出一种随机加载疲劳寿命预测的局部应力应变场强法；由该法来预测缺口件疲劳裂纹形成寿命，其精度要好于传统的局部应力应变法．