滚动轴承疲劳定寿中应力-寿命系数的研究及应用

基于Ioannides-Harris理论,考虑滚动轴承的可靠度-寿命系数和应力-寿命系数,对滚动轴承寿命进行预测。重点讨论应力-寿命系数在完全弹性流体动力润滑条件下,赫兹应力、摩擦切应力、颗粒污染引起的应力、残余应力及材料疲劳极限应力对轴承寿命的影响,并介绍应力-寿命系数的计算方法。

一种任意可靠度的修正滚动轴承寿命系数直接计算方法

韦布尔分布是被广泛接受的滚动轴承可靠度寿命分布形式,GB/T 6391-2010和ISO 281:2007标准中的滚动轴承可靠性寿命修正系数(a1)就是据此通过大量的试验并考虑大多数生产厂家的工艺水平制定的。目前非标情况下的寿命修正系数计算一般需要通过查表法和线性插值方法近似获得。本文提出一种基于韦布尔分布的任意可靠度滚动轴承寿命直接计算方法,该方法仅通过3个参数即可实现任意可靠度的滚动轴承寿命修正系数的计算。与GB/T 6391-2010,ISO 281:2007标准的查表法相比,该方法具有简洁、精度高、逻辑清晰、适用面广的特点。最后,用实例验证了该方法在滚动轴承修正寿命计算中的有效性。

寿命系数定寿的原理和方法

通过对疲劳载荷谱损伤值的研究,发现金属材料的疲劳寿命与疲劳试验载荷谱损伤值成线性关系,即金属材料的疲劳寿命随疲劳试验载荷谱的轻重成线性关系。由此规律推导出寿命系数,通过寿命系数可以降低全尺构件的疲劳试验时间。根据已有的疲劳试验数据研究的寿命系数值显示,在平均谱(疲劳损伤值为50%)基础上加重至58.33%损伤谱可降低全尺寸疲劳试验时间11%,75%损伤谱可降低36%,91.5%损伤谱可降低51%。由此得出:为了减少全尺疲劳试验时间,可以用加重载荷谱进行全尺寸疲劳试验,获得重谱下的寿命,再利用样件的寿命系数将其还原到平均谱下的平均寿命,然后用规范规定的疲劳分散系数除以平均寿命,给出使用寿命。这样既实现了减少疲劳试验时间的目的,又不违背规范规定的疲劳分散数值,使飞机定寿既经济又可靠。

腐蚀条件下机翼主梁的疲劳寿命修正系数

针对歼击机主要疲劳关键件———机翼主梁 ,采用模拟试件进行加速试验环境谱下相当于地面停放不同年限的预腐蚀及谱载下疲劳试验 ,获得地面停放腐蚀影响系数C随地面停放年限T的变化曲线 ;由构成空中局部环境谱的各单一介质对谱载下寿命的影响试验 ,按百分比加权组合的方法获得空中腐蚀疲劳影响系数K .综合考虑C T曲线与K ,计算出不同无腐蚀条件下寿命和飞机年飞行小时数的组合所对应的腐蚀条件下机翼主梁疲劳寿命修正系数 .为修正无腐蚀条件下寿命 ,从而评定腐蚀条件下机翼主梁寿命奠定了基础 .

考虑轮迹横向分布的沥青路面疲劳寿命修正系数

为了研究轮迹横向分布对沥青路面结构使用寿命的影响,道路施工过程中,在沥青面层底部布置动应变传感器,研究移动荷载下半刚性基层沥青路面动力响应横向分布规律。综合考虑轮迹横向分布和路面结构动力响应横向分布,计算得到沥青路面疲劳寿命修正系数。研究结果表明:移动车轮荷载下,沥青面层底部最大纵向拉应变的横向分布呈"M"形,进行沥青路面疲劳寿命评估时,只需要考虑距双排轮胎中心40cm之内位置产生的破坏作用;沥青面层底部横向弯拉应变的横向分布比较复杂,进行疲劳寿命评估时,只需要考虑轮胎下部产生的破坏作用。试验路的疲劳寿命修正系数为0.16,可为类似半刚性基层沥青路面结构设计和疲劳寿命评估提供参考。

滚动轴承寿命计算系数

作为对滚动轴承寿命计算的指导，本文对ISO和GB组织推荐的寿命计算公式中寿命修正系数的应用提出了建议。附表3个，参考文献7篇。

1Cr18Ni9Ti材料及焊接接头寿命分散系数研究

用概率统计方法研究了构件在成组法疲劳试验中的安全寿命和寿命分散系数 ,用单侧容限系数法计算了 1Cr18Ni9Ti材料及焊接接头的寿命分散系数 ,并对计算结果进行了讨论。

三参数威布尔分布疲劳寿命分散系数确定方法

推导建立了疲劳寿命服从三参数威布尔分布情况下的最小、最大疲劳寿命分散系数求解方法,阐明了所提方法的计算推导过程。结合算例,阐述威布尔分布的三个参数对最小、最大疲劳寿命分散系数的影响。

基于试验极值信息的寿命分散系数法

提出了基于试验极值信息的寿命分散系数计算公式及确定技术寿命的方法。推导了基于最差、最好试验寿命所得概率寿命同时成立时对数正态母体的寿命分散系数公式。计算了置信度为0.95、可靠度为99.865%、最大最小寿命比为6时的寿命分散系数。算例表明:利用方法及给出的分散系数,既可以取到较大的技术寿命,减小寿命的浪费,提高经济性;又可以保证置信度为0.95,减小了风险,提高了安全性。

深沟球轴承的寿命计算

寿命计算对轴承的选用具有重要作用,本文对6206轴承在一定的使用条件下进行了基本额定寿命与修正基本额定寿命的计算,其中在寿命系数A_(ISO)中K值计算选择了适合的方法,计算出来的修正基本额定寿命值与实际寿命值相近。因此应根据计算出的修正寿命值对轴承的选用是否合理做出判断。

人工蚀坑对复杂应力场下钢桥焊接接头疲劳寿命的影响

为研究人工蚀坑对复杂应力场下钢桥焊接接头疲劳寿命的影响规律,以45°倾角全熔透承载角焊缝十字形焊接接头为研究对象,构造两种不同深度的人工半球形蚀坑模拟实际腐蚀情况;对不同蚀坑深度下的焊接接头进行轴向拉伸疲劳试验,建立疲劳缺口系数与蚀坑深度的关系;提出一种考虑蚀坑深度和应力幅的腐蚀疲劳寿命影响系数定义方式。结果表明:在相同蚀坑半径下,随着蚀坑深度的增加,疲劳缺口系数及其变化率均增大,疲劳缺口敏感系数为0.389;不同蚀坑深度和应力幅下焊接接头的疲劳寿命不同,蚀坑深度对疲劳寿命的影响更灵敏;基于腐蚀疲劳寿命影响系数得到的疲劳寿命预测值与试验值最大相对误差为-21.5%,表明两者吻合较好,因此环境腐蚀下应综合考虑蚀坑深度和应力幅对焊接接头疲劳寿命降低程度的影响。

带传动的动态分析及寿命的评估

对带—带轮系统的振动进行了分析 ,结合疲劳方程 ,对带的拉力及带早期断裂原因作了讨论。其结果指出 ,在静态条件下带所受的拉力比它在实际情况下所受的拉力小 ;由于动态应力的增加 ,带的疲劳寿命比在静态时的寿命小几倍。此外 ,为了检查本文中所建立微分方程及其解答的可靠性 ,用一个例子作了详尽计算。其结果指出 ,如果在解答中将含有动态参数的项略去 ,将其退化成静态情况 ,不仅其结果与文献中的经典拉力公式完全一致 ,而且数值计算结果也完全与文献中相应结果相同。因此 ,本文含有动态参数项是对经典方法中拉力公式的理论修正 。

某型发动机整体轮盘低循环疲劳寿命计算

介绍了循环旋转试验器预定轮盘循环疲劳寿命的基本思路,并介绍了根据此思路所进行的整体轮盘的循环试验的条件、实施、结果的分析与处理,通过低循环疲劳试验确定轮盘的初始寿命。为评定压气机使用寿命提供依据;积累试验数据,丰富设计数据库,以完善压气机设计体系。

滚动轴承扩展寿命计算方法及影响因素研究

介绍了滚动轴承寿命计算方法及其特点,根据ISO281:2007详细描述了滚动轴承寿命修正系数的计算方法,并结合算例对影响轴承寿命的主要因素进行了分析。

维护系数与维持平均照度计算

通过对维持平均照度与维护系数的分析,指出现行照明设计标准中维护系数取值存在的问题;结合目前常用光源的参数,计算出几种常见维护方案的维护系数,为维持平均照度提供计算依据。

同应力多危险部位轮盘寿命可靠性试验评估方法

讨论了轮盘寿命试验评估中基于威布尔分布和对数正态分布的寿命分散系数法。提出两种多危险部位轮盘寿命试验评估的改进分散系数估计法,并以某轮盘概率寿命评估为例说明了改进方法的应用。

再制造航空发动机涡轮盘LCF寿命预测研究

针对缺乏航空发动机再制造涡轮盘低周疲劳(low cycle fatigue,LCF)参数数据,无法直接利用传统寿命预测方法进行再制造涡轮盘LCF寿命预测的现状,考虑疲劳极限与疲劳寿命的关系,提出利用再制造涡轮盘寿命修正系数,对通过有限元应力-应变分析及局部应力-应变法得到的寿命预测结果进行修正的方法,实现再制造涡轮盘寿命预测.最后将预测结果与相关试验结果进行对比,证明预测结果具有一定准确性.

健康的标准与人的寿命

什么叫健康?各有各的说法,有人认为没有生病就是健康。其实,这只是说对了一半,健康的概念要比这宽泛得多。世界卫生组织曾提出健康的新标准,认为人除了身体健康外,还应包括心理健康和社会交往方面的健康。 以往国外有的学者认为健康有三个条件:“吃得快、便得快、睡得快”,就是说一个人食欲好,消化能力强、神经系统运行也好,按时就寝,从不失眠。这样,也还不够全面。

滚动轴承额定寿命计算中黏度比κ的分析及计算

结合ISO 281:2007讨论了黏度比κ通过aISO对轴承额定寿命计算的显著影响,澄清了标准中对黏度比κ两种计算方法适用前提的含糊描述。通过分析计算表明,在滚动接触表面超精研加工和一般运行条件下,黏度比κ应该按照黏度的比值进行计算,否则应该按照油膜参数进行计算。