基于塑性应变的变幅应力疲劳损伤评估方法

中碳车轴用钢的旋转弯曲疲劳实验结果表明,在其疲劳极限以上,应力-寿命数据满足三参数曲线关系,因此,其变幅应力作用下的疲劳损伤不能使用基于应力的线性累积损伤法则评估.本文结合中碳车轴用钢恒幅和高/低两级多次变幅应力的旋转弯曲疲劳实验数据,基于恒幅应力作用下S-N曲线倾斜部分曲线,提出了可用于材料在变幅旋转弯曲作用下的疲劳损伤评估的方法.该方法考虑材料在疲劳过程中发生的循环硬化或循环软化,通过塑性的循环本构关系将应力-寿命数据转换为符合线性关系的塑性应变-寿命数据,然后基于塑性应变满足线性累积损伤的条件,进行基于塑性应变的变幅应力疲劳损伤评估.

多轴变幅应力状态下连杆微动疲劳全寿命研究

提出了一种适用于多轴变幅疲劳应力作用下的疲劳全寿命计算模型;结合有效应力强度因子幅理论和雨流计数技术处理应力谱,修正了Paris疲劳裂纹扩展速率公式使其适用于多轴变幅应力条件;在修正的Paris公式中引入短裂纹修正尺寸,得到全寿命计算模型;以斜切口式柴油机连杆齿形配合面处的寿命计算为工程算例,基于材料试验和有限元分析,计算得到配合面危险节点的寿命。结果表明,该模型可进行复杂工况下结构表面裂纹从任意初始尺寸扩展到任意设计尺寸的寿命计算,对指导关键性零部件寿命设计和确定检修时间具有重要意义。

基于变幅应力作用下零件疲劳寿命估算研究

首先对零件的疲劳损伤累积理论作了简要说明,然后主要从疲劳损伤累积理论和能量法理论对零件进行了寿命估算分析,提出了在平面应力下,常用的疲劳寿命估算方法和以总应变能密度为考察对象揭示材料疲劳寿命的方法,接着应用疲劳损伤累积理论对起重机上的起吊钩的疲劳寿命进行了计算,得出了吊钩在有限寿命内其设计是可行的,能够满足要求。最后对如何获得零件的σ-N曲线来求疲劳寿命给出了多种实用方法,以快速对变幅应力作用下的零件疲劳寿命进行估算。

体外预应力钢束在汽车活载作用下的应力变幅分析

利用研发的体外预应力混凝土桥梁结构弹性阶段非线性分析专用程序 ,对几种典型跨径体外预应力混凝土梁桥的体外预应力钢束在汽车活载作用下的应力变幅进行分析。研究了简支梁中结构跨高比、体外预应力钢束与结构的粘结关系、转向块间距等参数对计算结果的影响 ,以及连续梁中施工方案、体内钢束和体外钢束的配束比例、连续跨个数和钢束布置形式等参数对计算结果的影响。同时也与相同条件下的传统体内预应力结构的预应力钢束的应力变化幅度进行比较。这项研究是体外预应力钢束体系疲劳评价研究的一部分。

疲劳应力变幅的断口反推研究

通过对 1 8Cr2 Ni4WA钢在不同应力比和不同载荷下的疲劳裂纹扩展速率试验 ,拟合得Paris关系式 ,然后对试验断口进行疲劳条带宽度 S(微观裂纹扩展速率 )测量 ,将疲劳条带宽度值代入拟合的 Paris关系式中 ,反推计算断口试样的疲劳应力变幅。结果表明 ,疲劳条带宽度只在疲劳裂纹扩展的一定阶段与宏观裂纹扩展速率相等 ,选择该阶段的数据点进行疲劳应力变幅反推计算 ,相对误差在 1 0 %以下 ;数据点是否位于宏、微观裂纹扩展速率相等的阶段 ,可由 S～ yπa双对数座标 S形曲线判定 ,并发现由于裂纹扩展速率的误差传递系数小于 0 .5。

简支梁桥体外预应力筋受活载作用的应力变化

利用研发的体外预应力混凝土桥梁结构弹性阶段非线性分析专用程序 ,对几种典型跨径体外预应力混凝土简支梁桥的体外预应力钢束在汽车活载作用下的应力变化进行分析 ,研究了结构跨高比、体外预应力钢束与结构的粘结关系、转向块间距等参数对计算结果的影响 .同时也与相同条件下的传统体内预应力结构的预应力钢束的应力变化幅度进行比较 .

体外预应力钢索体系疲劳特性评价

体外预应力桥梁中体外预应力钢索体系的疲劳性能与其在使用阶段应力限值的取用直接相关,且使用阶段应力限值的取用决定了钢束的有效应力、张拉控制应力以及极限应力等一系列参数的大小,因此选用合适的应力限值至关重要。疲劳特性评价包括体外预应力钢索的整体疲劳特性研究和局部疲劳特性研究。对反映体系整体疲劳特性的活载作用下体外预应力钢索的应力变化幅度进行计算分析;建立可以考虑摩阻影响的数学模型以模拟体外预应力钢索在转向处的局部滑移,分析反映体系局部疲劳特性的体外预应力钢索在转向处的局部滑移情况;根据理论计算结果,进行体外预应力钢索疲劳试验验证。对体外预应力桥梁中体外预应力钢索体系的疲劳特性作出综合评价,并建议体外预应力钢索在使用阶段的应力限值。

化肥催化装置转子轮盘疲劳寿命预测算法的设计与仿真

转子轮盘运行中,受轮盘外载荷强度的影响,导致寿命缩短,同时化肥催化装置催化物质和运行中的循环变幅应力也会对化肥催化装置使用寿命产生影响。为了避免装置意外失效,以化肥催化装置结构为基础,获取与转子轮盘疲劳相关的循环变幅应力、轮盘外载荷强度两项参数。通过将两项参数输入疲劳寿命预测模型,实现化肥催化装置转子轮盘疲劳寿命预测算法设计与仿真研究。实验结果表明,所提方法可准确预测转子轮盘疲劳寿命,且准确度较高,避免装置意外失效。

波纹腹板H形钢吊车梁疲劳寿命有限元分析

利用Matlab程序模拟吊车梁变幅应力荷载谱并采用考虑低应力幅值影响的疲劳曲线,应用有限元分析方法,将波纹腹板H形钢吊车梁与具有相同承载力极限和荷载边界条件的普通平截面H形钢吊车梁的疲劳寿命进行比较。结果表明,波纹腹板H形钢吊车梁相对于普通平截面H形钢吊车梁的整体疲劳性能和疲劳寿命均得到了较大的提升。此外,通过改变腹板构件的波纹尺寸对结构的疲劳寿命进行了参数分析,包括波纹腹板的波纹高度、波纹长度和波纹倾角,系统地研究了波形腹板H形钢吊车梁的疲劳寿命,最后结合波纹腹板在不同尺寸时的钢材使用量,在同时考虑疲劳性能和经济性能的情况下得到了一定的规律可作为波纹腹板设计的参考。

循环荷载下岩石应变率双因素模型实验研究

在单轴压缩、恒幅和变幅下,分别对花岗岩、白砂岩和大理岩进行循环荷载疲劳试验,建立了一种测定岩石疲劳应变率双因素实验模型.实验结果表明,变幅应力是影响岩石疲劳变形特性的主要因素;变幅与恒幅应力相比,变幅应力的基础疲劳寿命和临界强度分别降低了15.8%~18.0%和21.6%~25.8%,临界应变率增加了17.3%~21.3%.尽管岩石的试验数据离散性很大,但该模型对于测定岩石的疲劳应变率和疲劳寿命具有良好的适应性;与传统方法相比,它更准确、更符合实际;该模型对岩石疲劳变形规律的研究和岩石基础工程长期稳定性监测具有实用价值.

车轴疲劳裂纹扩展寿命可靠性分析方法

首先对变幅应力下构件的疲劳裂纹扩展过程进行了研究 ;然后 ,考虑应力、强度等因素的分散性 ,应用Paris公式和可靠性理论 ,推导出变幅应力下构件疲劳裂纹扩展寿命可靠性计算公式 ,并进行了可行性验证 ;最后 ,利用此公式对RD2

基于疲劳损伤累积理论的零件疲劳寿命评估

文中基于疲劳累积理论,介绍了变幅应力作用下疲劳寿命的评估方法,并针对工程实践中关键零部件在变幅交变力的作用下易出现的疲劳破坏进行了讨论;并应用实例说明了其评估过程。

基于FKM标准的敦化抽蓄电站转子磁极疲劳强度分析

抽蓄机组工况转换频繁,转子疲劳强度计算是设计时需重点关注的问题。本文以敦化抽蓄电站转子磁极为例,采用FKM局部应力法对磁极高点应力位置进行疲劳强度评估,疲劳载荷主要考虑正常启停机工况和甩负荷工况磁极所承受的脉动循环载荷,结构应力通过有限元方法得到,计算过程包含FKM标准中疲劳计算的大部分内容,疲劳强度结果通过利用度给出。本文可以为疲劳强度计算提供一些参考。

开封黄河公路大桥主桥设计

以大广高速开封黄河公路大桥主桥为例,对部分斜拉桥主桥的构造特点分析和参数计算表明,部分斜拉桥主梁刚度较大。当修建斜拉桥桥塔受到限制、多跨斜拉桥刚度较难满足要求,而部分斜拉桥桥梁刚度完全能够满足要求时,采用部分斜拉桥也是一种很好的选择。

Damping behavior of Ti_(50.1)Ni_(49.9) alloy in reverse martensitic transformation region

Damping behavior of Ti50.1Ni49.9 shape memory alloy during reverse martensitic transformation has been investigated by dynamic mechanical analyzer in a dual-cantilever mode. With the increase of strain amplitude, internal friction （IF） of the alloy increases in martensite and austenite states while decreases in transformation region. Based on the regularity of IF attenuation in isothermal condition, IFTr and （IFpT＋ 1FI） are decomposed from the strain amplitude dependent IF in transformation region. For practical application of shape memory alloys as a damping material, it is significant to evaluate the damping capacity by eliminating the influence of IFTr and consider its time independent real IF （IFpT＋ IFI）.