TC4钛合金焊接接头疲劳损伤演变模型研究

对航空发动机焊接式整体叶盘结构,用损伤力学理论研究焊接接头低周疲劳损伤演化规律,以带内变量的热力学为基础,根据低周疲劳损伤特性及耦合的应变等价原理,建立了焊接低周疲劳损伤演变模型。用控制应变的疲劳试验,对航空发动机中常用的TC4钛合金焊接试件进行了疲劳损伤的测量,验证了损伤演变模型。模型中的参数具有明确的物理意义,且容易测量。研究结果对航空发动机焊接式整体叶盘寿命预测有参考价值。

基于场强法的平板法兰角焊缝接头的疲劳寿命估算方法

焊接接头疲劳损伤具有局部性特征.基于应力场强法的基本思想,通过对角焊接接头的场径分析,通过对法兰角焊缝接头应力集中区的弹塑性有限元计算和应力场强数值求解,得到了接头焊趾区局部应力场强.在此基础上,根据光滑试件的S-N曲线,最终得到了法兰角焊缝接头的疲劳寿命的一个估算值.该结果与局部应力应变法相比,疲劳寿命预测精度有较大提高,与试验结果吻合良好.

基于BP神经网络和遗传算法的结构优化设计

现代航空发动机不断追求提高推重比,优化其零部件的结构设计日益重要。传统结构优化方法耗时多且不易掌握。针对这一问题,本文提出了将BP神经网络和遗传算法相结合用于结构优化设计的方法,并编制了相应的计算程序,实现了一个含9个设计变量的发动机盘模型的结构优化计算。计算证明,与传统结构优化方法相比,此方法计算速度快、精度良好。

塑性形变对4340钢中氢的富集及传输行为影响

采用渗氢试验和数值计算两种方法研究．了塑性形变对金属中氢的扩散和富集的影响，讨论了４３４０钢中的氢浓度与塑性形变大小、氢扩散时间及边界条件之间的关系．

夹层体的电偶腐蚀

对夹层体在腐蚀条件下的电偶腐蚀行为进行了研究。根据复变函数理论求出了夹层结构表面腐蚀电流和电位的分布的表达式。利用ＳＭＲＥ技术测定了带裂纹的夹层体表面的电位分布，讨论了夹层体表面腐蚀电位的不均匀分布现象，分析了夹层体电偶腐蚀和缝隙腐蚀之间的互作用。

TC4钛合金焊接接头疲劳性能试验研究

对TC4钛合金焊接试样进行了低周疲劳试验。在应变控制试验条件下 ,得到了焊接接头疲劳裂纹萌生寿命。选取弹性模量的变化间接反映焊接接头中的损伤 ,对焊接结构疲劳损伤变化规律进行了探讨并建立了相应的应变 寿命预测方程。研究结果为航空发动机焊接结构寿命的预测提供了参考依据。

一种全程控制的模糊遗传算法在结构优化中的应用

将一种全程控制的模糊遗传算法(FGA算法)引入结构优化设计。区别于一般的标准遗传算法(SGA算法),该算法基于模糊推断机理,可对遗传算法的选择、交叉、变异以及搜索空间的变化进行全程控制。通过2个典型数值多峰函数对FGA算法与SGA算法性能进行了考核和对比,证明该算法在跳出局部最优和搜索效率等方面均有较大改进。将此改进的模糊遗传算法(FGA算法)应用于含整型和离散变量的铆钉连接结构连接效率优化。结果表明:连接效率和优化效率均得到改善。

含纵向焊缝管内部电偶腐蚀电流分布的复变函数解

对焊接管的电偶腐蚀行为进行了研究。从复变函数理论出发得到了管内壁腐蚀电流的一个解析解。文中还对焊接管直径和焊缝宽度的变化对腐蚀电流的影响进行了讨论。

不均匀性对焊接接头应力腐蚀开裂的影响

通过试验，研究了模拟钢焊接接头的非均匀体在３．５％ＮａＣｌ溶液中的应力腐蚀开裂（ＳＣＣ）行为，讨论了力学不均匀性对应力腐蚀开裂行为的影响规律，发现：（１）由于力学不均匀性的影响，由４３４０钢、１６Ｍｎ钢和Ａ３钢组成的不均匀体，其应力腐蚀裂纹的扩展速率降低；（２）不均匀体发生ＳＣＣ的断口形貌为（沿晶＋少量撕裂纹）的混合型断口，应力强度因子Ｋ值较高或硬夹层较窄时，撕裂纹数量增加。（３）１６Ｍｎ钢和４３４０钢组成的ＭＨ不均匀体中的裂纹距软硬区界面较近时，裂纹扩展时将向软区偏转。

研究非均匀体在腐蚀条件下的断裂行为时应注意的几个问题

对焊接不均匀体在腐蚀条件下的电偶腐蚀行为进行了讨论。利用sMRE技术测定了带裂纹的非均匀体表面的电位分布,讨论了非均匀体表面腐蚀电位的不均匀分布现象,分析了非均匀体电偶腐蚀和缝隙腐蚀之间的相互作用,并指出了非均匀体的腐蚀行为对其断裂行为可能带来的影响。

焊接结构低周疲劳损伤分形演变模型

用宏观与微观相结合的方法研究焊接接头疲劳损伤演变规律 .认为焊接接头中疲劳裂纹扩展路径在一定尺度范围内具有分形特征 ,用分形几何学方法建立裂纹扩展模型 ,将断裂力学的概念运用到损伤力学演化规律研究中 ,给出分形有效应力强度的表达式以及损伤演化率方程 ,推导出损伤演变方程 。

V型带传动可靠性设计方法分析

从防止带传动打滑失效和疲劳断裂失效出发 ,指出现有带传动设计准则之不足。在分析带传动可靠性设计准则的基础上 ,全面系统的研究了V型带传动可靠性设计方法 ,能准确、方便地运用于三角带传动设计。

焊接接头低周疲劳损伤分形演化模型

用宏观与微观相结合的方法研究焊接接头疲劳损伤演变规律。认为焊接接头疲劳裂纹扩展路径在一定尺度范围内具有分形特征。用分形几何学方法建立裂纹扩展模型 ,将断裂力学的概念运用到损伤力学演化规律研究中 ,给出分形有效应力强度的表达式以及损伤演化率方程 ,推导出损伤演变方程 ,为从微观层次定量描述焊接结构疲劳断口特征及宏观疲劳断裂特性提供了一种新方法。

基于粒子群神经网络的轮盘优化

将粒子群算法(PSO)和BP神经网络相结合,构建了一种新型智能结构优化算法.PSO方法除用于结构优化外,还被用于BP神经网络的构造及网络训练,使之可自适应调整优化.结构优化中,以BP神经网络取代有限元方法,通过设计变量来映射目标函数和约束,从而大大提高了计算速度.将此方法用于轮盘结构优化,使得轮盘体积减少了17.5%,结果通过检验.该方法便捷、高效,为解决工程结构优化问题提供了一个新途径.

某型星形活塞发动机主连杆强度分析

针对某型九缸航空星形活塞发动机主连杆疲劳失效问题,采用运动学和动力学相结合的分析方法,确定了主连杆在工作循环中承受的最大附加弯矩工况。针对主连杆上的面载荷均为通过运动副传递的特点,采用商用有限元分析软件ANSYS提供的接触单元来模拟主连杆与曲柄销和活塞销的接触状态,对主连杆进行了有限元应力分析。分析表明,该连杆杆身疲劳强度储备偏低,计算危险点与疲劳失效发生点一致,为分析该杆失效原因提供了依据。

TC11钛合金焊接接头低周疲劳分形损伤演化研究

基于损伤力学和分形理论,在金属材料疲劳断口的形貌特征具有统计自相似性的基础上建立了表征焊接接头断口损伤的面分形损伤演化模型.利用TC11合金低周疲劳试验后所得到的断口测得其面分维数,结合试验数据拟合获得该材料损伤演化方程参数;从而建立了TC11合金焊接接头三级载荷下的疲劳损伤演化方程;同时将该模型与基于断口表面裂纹扩展的线分形损伤演化模型加以比较.

疲劳破坏寿命的概率统计方法研究综述

概述了结构疲劳破坏寿命特性概率统计方法研究的发展及理论基础 ,从常规疲劳特性P -S -N曲线的研究应用、疲劳裂纹扩展率统计模型研究现状以及损伤力学理论在疲劳强度中的研究展望来综述现有随机疲劳破坏寿命分布统计特性曲线的研究方法和工程应用 ,同时介绍该领域研究的新成果新方法 。

概率疲劳破坏寿命特性研究综述

概述了随机疲劳寿命特性研究的发展及理论基础 ,从常规疲劳特性 P- S- N曲线的研究、疲劳裂纹扩展率统计模型研究现状以及损伤力学理论在疲劳强度中的研究及展望来综述现有随机疲劳破坏寿命分布统计特性曲线的研究方法和工程应用 ,同时介绍该领域研究的新成果、新方法 。

研究生机械强度课程体系研究型教学模式的改革

在分析研究生机械强度课程传统教学模式利弊的基础上,将创新性研究型教学法引入到研究生机械强度课程体系的教学中。通过改革课程内容体系乖教学方式,整合知识结构,进行教学软件工具设计,分步具体实施;优化教学内容,加强研究生自学能力及科学研究能力的培养,激发学生的想像力和创造力;同时,对教学内容与课时数的矛盾、理论教学和应用能力的矛盾等难点问题进行处理。

浅谈弹性力学教学实践

弹性力学课程在众多专业中占有举足轻重的地位,针对弹性力学课程的特点并结合自身的教学实践,从教学方法、教学内容和教学形式等方面探讨了提高弹性力学课堂教学质量的途径。