两级载荷作用下疲劳损伤状态的试验研究

以按高一低和低一高顺序作用的两级循环载荷下的疲劳损伤累积试验为基础，详细考察与分析了疲劳损伤的演化规律及状态特征，指出了目前常用的各种累积损伤模型的缺陷，提出了应对其应用范围进行严格限制的建议。

二段式疲劳损伤累积规律及寿命估算

通过对大量疲劳损伤试验数据分析和理论研究,提出了不同加载顺序下的损伤折线拐点坐标公式及二段式疲劳损伤累积规律。本文提出的损伤折线比Miner损伤线更接近试验数据,疲劳寿命估算方法能用于各种加载情况。试验验证表明,本文方法估算寿命误差比Miner法显著降低。

无损伤条件疲劳极限

假设材料有无损伤条件疲劳极限 S_(nd),从而构造出双对数应力—寿命线性关系。以相关系数γ为目标函数进行优化拟合,得到22种常用国产金属材料的 S_(nd)砭 S—N 曲线;给出了国产钢材 S_(nd)的经验公式及在不同可靠度下 S_(nd)的估算方法。拟合所得 P—S—N 曲线比常规 P—S—N 曲线适用范围更广。

随机弯扭复合载荷下的疲劳寿命估算

通过对联合收割机进行田间电测,获得了逐稿器曲轴的随机弯、扭载荷时间历程;通过载荷谱统计分析与处理,编制了多级疲劳寿命估算谱。分别用名义应力法和局部应力应变法估算曲轴的疲劳寿命,并进行了模拟疲劳试验验证。试验结果表明:名义应力法较局部应力应变法对载荷变化敏感;当实际结构所受载荷接近材料屈服极限时,两种方法估算结果相近。

钢材应变疲劳性能研究

对国外103种钢材的低周疲劳性能数据进行统计分析与研究,提出了低周疲劳参数b、c、n′、e_f′的取值范围及其均值和σ_f′、k′、ε_f′的估算公式,为国产钢材低周疲劳参数的估算提供了依据。给出了十种常用国产钢材的低周疲劳性能参数值。

高—低加载下疲劳损伤累积规律及改进的最小二乘法

通过大量疲劳损伤试验数据分析,提出损伤折线拐点坐标公式及损伤估算公式.在数据线性回归中,本文提出了改进的最小二乘法.试验验证表明该法优于最小二乘法;新损伤估算法估算损伤误差比 Miner 理论及 Manson 理论明显减少.

联合收割机曲轴结构疲劳可靠性设计

以联合收割机曲轴为例,对受弯扭复合载荷下的结构疲劳可靠性设计方法进行探讨,建立了结构尺寸与寿命、可靠度求解模型,为一般机械结构的疲劳可靠性设计提供了依据。对曲轴进行的分析计算表明,进行结构疲劳可靠性设计可大大节省原材料。

P-S-N曲线正方图及长寿命区曲线的确定

通过构造应力线性变换函数,提出了 P-S-N 曲线正方图,并证明了变换前后的曲线方程的线性相关性不变。通过假设 P-S-N 曲线长寿命区在对数坐标系中为圆弧曲线并进行分析和推导,提出了 P-S-N 曲线长寿命区圆弧曲线的拟合方程、拐点坐标和近似拟合直线方程。按圆弧曲线方程计算寿命与试验寿命吻合很好。