有效应力集中系数与腐蚀影响系数的关系

通过引入有效应力集中系数修正Lemaitgre-plumtree疲劳模型，证明了在含微缺陷结构中缺口处的有效应力集中系数与疲劳极限存在的相关关系，即K1=α-1／α＇-［1］；建立了以有效应力集中系数为自变量的损伤变量D（K1）的表达式，阐述了其损伤力学性质；最后推导出有效应力集中系数与腐蚀影响系数间的关系表达式。

铝合金点蚀对应力集中系数影响的分析

采用有限单元法建立铝合金点蚀三维圆锥体模型,对拉伸载荷下不同径深比和深度的点蚀应力场进行分析,得到点蚀有效应力集中系数Kf;并在定性分析点蚀群Kf影响因素的基础上,采用分区随机数定位分布的方法,引入点蚀系数定量分析点蚀群Kf。最后采用回归方法分析得到点蚀径深比、深度和点蚀系数与Kf的经验公式。

表面形貌对应力集中系数的影响研究

基于线弹性力学计算了机加工试样表面各点的应力分布,提出了等效应力集中系数的概念,该参量可以反映机加工表面的总体应力集中水平.采用谐波叠加的方式模拟表面形貌,提出了表面形貌有限元建模的新方法.分析了粗糙度的各表征参数对有效应力集中系数的影响.结果表明表面形貌各粗糙度表征参数对有效应力集中系数均具有明显的影响,各粗糙度表征参数与有效应力集中系数之间具有二次曲线拟合关系式.

焊接钢结构疲劳强度预测的应力场强模型研究

考虑材料、几何形式、受载形式、应力梯度、焊接残余应力等多种因素对焊接钢结构疲劳强度的影响,用应力场强参数描述焊接钢结构的疲劳强度特性,建立了有效应力集中系数的应力场强预估模型.应用所建立理论预测了几类典型焊接钢结构的疲劳强度,并与实验进行了比较,获得了令人满意的结果.用该方法预估焊接钢结构的疲劳强度,能大量减少疲劳实验,节省经费开支,对工程应用有参考价值.

孔腐蚀损伤对LY12CZ铝合金疲劳寿命的影响研究

对Kt=3.0的LY12CZ铝合金疲劳试验件的中心孔进行加速腐蚀,经3次不同腐蚀时间后取样,用KH-7700型三维数字显微镜检测腐蚀坑,获得了包括长、宽、深、表面积和体积的三维形貌。通过疲劳试验,获得不同腐蚀损伤下试件的S-N曲线;通过理论推导得到了孔边在不同腐蚀损伤下的有效应力集中系数。建立了腐蚀损伤量与孔边有效应力集中系数增量之间的关系,使得在已知腐蚀损伤的情况下可以更直接地获得疲劳寿命。

涡轮盘传动臂销钉孔低循环疲劳寿命分析

为了比较准确的预测某高压涡轮Ⅰ级盘传动臂销钉孔低循环疲劳寿命,通过有限元分析得到传动臂销钉孔边名义应力集中系数。通过Walker关系式得到平均应力修正的疲劳极限,利用材料的循环疲劳性能确定有效应力集中系数及平均应力修正系数,通过修正的Neuber法得到局部应力-应变,用修正的Manson-Coffin公式对裂纹形成寿命进行预测,通过在旋转试验器上进行的2个涡轮盘组件低循环疲劳试验结果验证了上述方法的有效性。

航空导管弯曲试验的疲劳裂纹萌生寿命

飞行器液压导管受接头和卡箍等约束,在使用的振动环境中,会因弯曲应力而导致破裂,影响到飞行安全.本文对飞行器液压系统通用的不锈钢导管的裂纹萌生寿命进行了试验研究.首先在对8 mm、12 mm无缺陷导管和含U型缺口8 mm导管的疲劳试验和有限元分析的基础上,得到了导管的最大拉应变-裂纹萌生寿命数据.然后采用基于强度极限和弹性模量估算法的Manson-Coffin公式来预测导管裂纹萌生寿命.最后引入加载类型修正系数、表面质量修正系数、试样尺寸修正系数、应力集中敏感系数和有效应力集中系数,使修正后的公式对三种类型的导管均有较好的裂纹萌生寿命预测精度.

钛合金焊接结构疲劳寿命预测方法研究

在钛合金焊接结构疲劳特性评估的当量应力集中系数法基础上,提出了有效当量应力集中系数,通过建立当量应力集中系数和有效当量应力集中系数的关系,把适合描述焊接结构的当量应力集中系数引入到局部应力应变法中评估疲劳寿命;在等幅谱下对TC4钛合金电子束焊接件疲劳寿命进行了试验,得到了其当量应力集中系数和有效当量应力集中系数;在随机载荷谱下对TC4钛合金电子束焊接件进行试验和局部应力应变法计算,检验了方法的有效性。