飞机结构疲劳/耐久性安全寿命延寿方法

针对目前飞机结构延寿工作中存在的问题,提出了一种飞机结构疲劳/耐久性安全寿命的延长方法——当量延寿法。阐明了当量延寿法的基本原理:将同种型号的机队飞机结构的试验数据和服役使用数据都当量为同一载荷环境下的当量使用数据,对当量使用数据进行数据融合及可靠性综合分析,进一步释放可靠性潜力,从而重新评定并延长机群飞机结构的疲劳/耐久性安全寿命(亦即放宽疲劳安全寿命的使用限制)。并在此基础上阐述了当量延寿法的基本流程。根据当量延寿法的基本原理和流程可在原新机给定的使用寿命指标的基础上重新确定并逐步延长同种型号的机群飞机结构的疲劳/耐久性安全寿命,放宽服役机群飞机的服役使用寿命限制。当量延寿法可为现役同种型号飞机的延寿工作提供理论基础。

基于AWE的连杆疲劳安全寿命预测的研究

连杆是内燃机的核心部件,其疲劳安全寿命直接影响内燃机的可靠性与安全性。以485Q型连杆为研究对象,采用ANSYS Workbench软件平台的DOE模块,对连杆进行力学分析,并在力学分析的基础上结合Miner线形累积损伤理论对连杆的疲劳安全寿命进行了预测,为连杆疲劳寿命估算提供了一种简单可行的方法,该方法结果精度高,且非常接近于实际工况。

两侧拼接箱梁桥面扩宽连接接头疲劳试验研究

本文运用疲劳试验结果按照七种概率统计方法估算试件的安全疲劳寿命。应力水平与循环次数的Ｓ－Ｎ关系已被导成公式。按当前已被公认的统计学观点，简单的Ｓ－Ｎ关系已从很流行的习惯而被另一更为准确的三维形式Ｓ－Ｎ－Ｐ所取代，其中Ｐ是存活率。试件的这种Ｓ－Ｎ－Ｐ关系式的导出，从而合理地建立了数学模型。

7050-T7451铝合金试件的疲劳安全寿命估算

对7050-T7451铝合金试件的三类不同试样激光冲击强化处理,研究其7组疲劳寿命值,并对铝合金试件的疲劳试验结果分别用单侧容限因数法和二维Weibull分布法进行疲劳安全寿命估算及比较.结果表明,激光冲击强化作用大大提高了铝合金试样的疲劳寿命;在考虑置信度和可靠度的前提下,单侧容限因数法能得到一个确切的疲劳安全寿命估算值,而二维Weibull分布法则得到一个疲劳安全寿命值的取值范围;考虑到工程应用中成本、安全等因素对疲劳安全寿命值的不同要求,二维Weibull分布法更具有工程适用性.

7050铝合金在海洋大气中的接触腐蚀防护研究

通过在海南开展的7050铝合金为期1年的户外大气暴露试验,并利用单侧容限因数法、概率统计T检验、形貌观察和EDX等手段研究了不同表面状态、连接状态的7050铝合金在海洋大气环境中的腐蚀特征和防护措施。研究表明:表面阳极化处理的7050铝合金的腐蚀是以点蚀萌生为主,特别是在与TC18钛合金连接处腐蚀比较集中;从T检验的结果得知,无论7050铝合金涂漆与否、装配与否,海洋大气腐蚀对疲劳寿命都有显著影响;涂漆和胶结装配可在一定程度上降低大气腐蚀和电偶腐蚀对7050铝合金的影响。

激光冲击对耐热钢高温疲劳寿命的影响

对00Cr12耐热钢试样进行激光冲击强化处理,并在25、400、500和600℃条件下进行疲劳拉伸试验,测量不同温度下拉伸时试样的力学性能,分别用单侧容限因数法和二维Weibull分布法进行疲劳安全寿命估算并比较。结果表明,经过激光强化后,试样的屈服强度和弹性模量都得到较大提高,并随着温度的升高而增加;温度对耐热钢的寿命有很大影响,随着温度的提高,疲劳寿命显著降低;单侧容限因数法能得到一个确切的疲劳安全寿命估算值,而二维Weibull分布法则得到一个疲劳安全寿命值的取值范围,二维Weibull分布法更具有工程适用性。

Q345qD对接焊缝疲劳性能及断裂机理试验研究

为了对钢桥焊接细节进行疲劳寿命评估,分别采用标准圆棒试件和沙漏型光滑试件进行静力拉伸试验和成组轴向拉伸疲劳试验,引入存活率和置信度得到了具有概率水平保证的安全疲劳寿命曲线,并针对焊接接头疲劳寿命离散性较大的现象,进行微观层面的硬度测试和疲劳断口电镜扫描试验,研究焊缝试件过早萌生疲劳裂纹的微观机理。试验结果表明:Q345qD对接焊缝的疲劳性能较好,随应力水平下降疲劳寿命显著提高,并给出了寿命随应力水平变化的拟合式;本批次Q345qD对接焊缝疲劳强度远远超过相同构造的规范取值,持久疲劳极限在S_(max)=260 MPa附近;焊接热输入对焊缝组织有较大影响,热影响区硬度波动明显,组织不均匀和焊接缺陷是导致低应力水平过早疲劳断裂的主要原因。

钛合金高温疲劳性能的试验研究

开展了钛合金材料高温疲劳试验研究。试验共设计3种工况,即：200℃,0.5 k N-22.5 k N-0.5 k N力加载循环;300℃,0.5 k N-22.5 k N-0.5 k N力加载循环;200℃,0.5 k N-30 k N-0.5 k N力加载循环,每种工况下分配试样数为5个～7个。引入“肖维奈准则”对试验数据进行了筛选,通过寿命分布模型的检验,得到其有效数据点遵循正态分布模型的结论。根据试验数据分析了母体在三种工况下的中值疲劳寿命以及存活率为99.9%的疲劳安全寿命估计量,为相应工程提供基础数据。