基于弯曲疲劳试验的发动机曲轴疲劳试验设计探讨

为了提高发动机曲轴部件工作的稳定性与可靠性,对某汽车发动机曲轴为试验对象,将其分成多个单拐试样,分别使用电磁谐振加载法与电液伺服加载法进行弯曲疲劳试验。试验结果表明,电液伺服加载法对弯矩的控制更为合理、精准;电磁谐振加载法可以有效缩短试验时间,减小试验成本;不同试验方法下获得的疲劳极限值并不相同,要结合曲轴试验目的选取适宜的试验方法;两种试验方式下曲轴失效形式均是连杆颈辊压槽处出现断裂。由此可以得出:两种加载方式得到的疲劳极限数值偏差幅度为4.4%;发动机曲轴部件中最为薄弱的部分在连杆颈辊压槽处。

基于弯曲疲劳试验的柴油机曲轴疲劳寿命分析及改进

针对某高负荷车用柴油机,在提高最高燃烧压力条件下使用原有曲轴,在谐振式弯曲疲劳试验台上进行了曲轴弯曲疲劳试验,采用仿真的方法分析了曲轴在弯扭耦合下的疲劳强度,并对曲轴结构进行了优化。结果表明:带斜油孔的六面体网格曲轴模型应力计算更准确;通过模拟弯曲疲劳试验,可以更准确地获取曲轴的材料参数。优化结果表明:子模型法可有效优化曲轴圆角结构,提高曲轴疲劳强度。

含层间界面的沥青混合料复合小梁弯曲疲劳试验

为探讨层间界面条件对沥青路面疲劳寿命的影响,完善路面疲劳模型,采用小梁弯曲疲劳试验方法,测定不同粘层油用量、不同温度、不同加载等试验条件下复合小梁试件的疲劳寿命。研究结果表明:(1)由于层间界面的存在,导致沥青路面结构整体性减弱,疲劳寿命减小;(2)随着粘层油用量的增加,疲劳寿命呈现先增加后减小的变化规律,并且粘层油用量存在一个最佳值,在此最佳用量下,沥青路面的抗疲劳性能明显提高;(3)与低温条件相比,常温条件下沥青路面的疲劳破损更容易发生,并且车辆超载,轴重增大,会显著降低沥青路面的疲劳寿命;(4)确定了疲劳寿命与粘层油用量、温度、加载量之间的相互关系,通过数值回归分析,建立了疲劳寿命与各影响因素之间的相互作用关系式。

沥青混合料自愈合特性四点弯曲疲劳试验研究

通过应变控制四点弯曲疲劳试验,变化加载频率分析沥青混合料的即时自愈合,变化愈合温度、时间、荷载和损伤程度分析沥青混合料的后期自愈合.结果表明:沥青混合料的即时自愈合伴随加载产生,愈合效果为SBS-AC13>TB-AC13>基质-AC13;愈合温度、时间、荷载对沥青混合料的后期愈合具有正面作用,而损伤程度具有负面作用;橡胶沥青混合料疲劳寿命对自愈合条件的依赖性小于SBS沥青混合料,对沥青用量变化敏感性低于SBS沥青混合料;橡胶沥青混合料的劲度模量恢复率大于疲劳寿命恢复率,且疲劳寿命恢复率的离散性较大,劲度模量恢复率的离散性较小.

沥青混凝土弯曲疲劳试验疲劳损伤分析

针对现有沥青混合料疲劳损伤试验时直接依据刚度或模量计算损伤值而无法真实反映材料微观损伤特性的不足,提出应用反分析方法以得到沥青混凝土的疲劳损伤演化规律。其步骤是:根据沥青混凝土疲劳损伤模型,得到三点弯曲梁试件疲劳损伤力学理论经典解;根据疲劳试验数据确定沥青混凝土材料疲劳损伤模型中的特征参数。应用非线性有限元方法,模拟计算并分析试件疲劳损伤过程中的弯拉应力、挠度、损伤变量、裂纹扩展速率等的变化规律,并预测沥青混凝土试件疲劳寿命及失稳断裂时的裂纹长度。研究结果表明:疲劳寿命的数值模拟结果与试验结果较吻合,证明了所提出的沥青混凝土疲劳损伤模型的合理性和有效性。

铝合金轮毂弯曲疲劳试验的有限元模型

在铝合金轮毂产品开发阶段,针对试压铸小批量样件来进行的弯曲疲劳试验,是必须通过的台架试验之一.为避免试验的盲目性,减少试验次数,从而降低试验成本,提高试验的可靠性,有限元数值分析技术被采用,并已成为铝合金轮毂开发的先进设计技术手段.为正确应用该技术进行虚拟台架试验,必须建立有效的计算模型.基于理论分析与应用实践,考虑螺栓预紧力影响的非线性接触,以及加载杆与轮毂的材料异同,建立了轮毂弯曲疲劳台架试验的3种有限元力学模型:加载杆与轮毂为同种材料的整体线弹性分析模型、加载杆与轮毂为不同材料的线弹性分析模型、考虑各元件间的接触关系及螺栓预紧力影响的非线性分析模型.通过分析与比较,以及典型轮毂的试验验证,研究了以上3种有限元力学模型的优缺点、应用范围及计算的可靠程度,并以典型轮毂为例,用试验验证了模型的准确性.研究表明:加载非线性模型较为准确;线弹性模型可以用于轮辐处易发生疲劳破坏的分析;加载杆与轮毂材料异同对最大等效应力影响不大;对螺栓孔附近易破坏的轮毂,应采用考虑预紧力影响及非线性接触的模型.

沥青混合料常应变小梁弯曲疲劳试验

沥青混合料耐疲劳性能是影响沥青路面使用寿命的关键因素。对AC13、AC20、ATB25三种类型沥青混合料试件进行了常应变三分点小梁弯曲疲劳试验,分析了温度、加载频率、级配类型等对沥青混合料疲劳性能的影响规律。研究表明:密实型沥青混合料由于含有较多的沥青胶浆,其疲劳性能一般较嵌挤型沥青混合料更好;在应变控制模式下,沥青混合料的疲劳寿命随温度的升高而显著延长;较低加载频率对沥青混合料的疲劳寿命影响更为显著。

预应力RPC-NC叠合梁弯曲疲劳性能试验分析

为研究预应力活性粉末混凝土(RPC)-普通混凝土(NC)叠合梁的弯曲疲劳性能,以中国铁路32 m跨度T型梁为原型,设计并制作了4根完全相同的缩尺模型RPC-NC叠合梁,其中1根梁进行静载试验另外3根梁进行等幅疲劳试验.对试验梁在不同疲劳加载循环下的正截面应变分布、受压区NC应变变化、裂缝发展、疲劳挠度及刚度发展的变化规律进行了分析,并将疲劳加载后未发生疲劳破坏的叠合梁、未经历疲劳加载的叠合梁以及相同结构尺寸和配筋情况下的普通混凝土梁的静力弯曲性能进行对比.结果表明:和普通混凝土适筋梁相同,RPC-NC叠合梁的疲劳破坏由非预应力纵筋疲劳断裂引起;在疲劳荷载作用下,截面应变沿截面高度始终近似呈线性分布,RPC-NC叠合梁正截面变形符合平截面假定;疲劳加载结束后,未发生破坏的RPC-NC叠合梁和疲劳加载前相比延性有所下降,但仍大于未经历疲劳加载的普通混凝土梁.根据试验结果,拟合得到试验梁与疲劳加载循环次数有关的刚度退化公式,可为RPC-NC叠合梁的设计提供一定的参考.

汽车车轮弯曲疲劳试验机国内外研究现状综述

文章对汽车车轮弯曲疲劳试验机研究的国内外现状进行了综述,力求为汽车车轮弯曲疲劳试验机的研制提供技术参考。

高阻尼GZ50铜合金盐雾腐蚀旋转弯曲疲劳试验研究

针对高阻尼GZ50铜合金的应用背景,结合PWC-6型旋转弯曲疲劳试验机,设计制作了一套盐雾腐蚀疲劳试验用装置,同时改良了另外一台同类型的旋转弯曲疲劳试验机。采用升降法,在盐雾腐蚀和空气环境下,分别在两台试验机上完成了两组不同试样尺寸的GZ50铜合金旋转弯曲疲劳试验,并对试验结果进行了比较和分析。试验结果为GZ50铜合金的具体应用提供了依据。

玻璃纤维织物复合材料弯曲疲劳行为的试验研究

通过对平面编织玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的弯曲疲劳试验，对其疲劳机理作了深入研究，从细观的角度对其疲劳损伤的产生、发展的行为及其形态特点作了详细的阐述。给出了典型的刚度弱化模式。

影响钢丝绳弯曲疲劳试验因素的分析

对弯曲疲劳机的选择、弯曲滑轮、试样弯曲频率、包角、张力等影响钢丝绳弯曲疲劳试验结论的重要因素进行分析,根据质检中心日常试验过程中对钢丝绳弯曲疲劳试验方式的总结,建议用户进行钢丝绳弯曲疲劳试验时应模拟钢丝绳使用现场的情况。

Ⅲ311-1型汽车车轮弯曲疲劳试验机的研制

介绍了一种汽车车轮离心式弯曲疲劳试验机.这种试验机能对试验弯矩进行自动测控,根据所定的弯矩进行定弯矩试验、它还具有车轮疲劳破坏前的自动报警.自动停机等功能.

4RC曲轴弯曲疲劳试验简介及其数据分析

通过4RC曲轴的弯曲疲劳试验,介绍了弯曲疲劳试验的设备、方法及考察目标,并对试验数据进行分析,为后续4RC曲轴的开发及生产检验提供可靠的技术支持。

一种研究车轮弯曲疲劳试验机输出弯矩的应力圆仿真方法

基于谐响应分析和应力圆的定义,探索一种对汽车车轮动态弯曲疲劳试验机输出弯矩的空间不均性进行分析的通用方法。对试验机在工作时所承受的力的情况进行分析与计算,并将计算结果导入有限元分析软件中,得到试验机规定位置的应力数据并绘制应力圆曲线,将在仿真环境中绘制的应力圆与试验机实际工作时所测绘出的应力圆曲线进行图形与参数的对比,明确了试验机工作时的受力情况:离心力是试验机的主要影响力;陀螺力矩是由于转子转动和加载臂横向摆动产生;非线性油膜力是润滑油在不平衡转子旋转下产生。对比上述三种作用力共同施加时的仿真结果与试验机实际工作测绘得到的应力圆曲线,其在形状和参数指标上都符合很好,证明了这种以应力圆来分析试验机工作性能的方法是可行的。

钢纤维自密实混凝土的弯曲疲劳性能试验硏究

在不同应力水平下,对钢纤维含量不同的三种自密实混凝土试件进行了弯曲疲劳试验,研究了钢纤维自密实混凝土的疲劳性能,建立了钢纤维自密实混凝土考虑概率的P-S-N双对数方程。结果表明,在各应力水平下,钢纤维自密实混凝土的疲劳寿命符合两参数威布尔分布;因钢纤维的掺入,自密实混凝土的抗弯疲劳强度显著提高,说明钢纤维自密实混凝土具有优异的抗弯疲劳性能,且随着钢纤维掺量的增加而提高;在一定概率下为预测钢纤维自密实混凝土疲劳寿命或控制应力水平提供依据。

沥青混合料常应力弯曲疲劳试验

沥青混合料耐疲劳性能是影响沥青路面使用寿命的关键因素。对AC-13、AC-20、ATB-25三种类型沥青混合料试件进行常应力三分点小梁弯曲疲劳试验,分析温度、加载频率、级配类型等对沥青混合料疲劳性能的影响规律。研究表明:密实型沥青混合料由于含有较多的沥青胶结料,其疲劳性能一般较嵌挤型沥青混合料更好;施加相同应力时,低温条件下沥青混合料的疲劳寿命较高温条件下高;而同一应力比时,高温条件下沥青混合料的疲劳寿命较低温条件下高;较低加载频率对沥青混合料的疲劳寿命影响更为显著。

关于齿轮脉动弯曲疲劳试验中的两个问题

本文讨论了齿轮弯曲疲劳脉动试验中试验间隔齿数及防止齿向偏载的问题。为研究齿轮在脉动弯曲试验中,加在试验齿上的载荷对其相邻各齿的影响,我们对试验加载齿及相邻各齿的齿根应力分别做了动态、静态齿根应力测试,根据测试结果的分析,并通过 Miner公式计算,认为试验齿载荷对其相邻各齿影响可以忽略,并提出弯曲试验可考虑间隔一齿进行试验。为解决弯曲脉动试验易发生沿齿宽方向偏载的问题,研制出一种有圆柱面支承平台,可自动调节偏载的夹具。

低碳合金钢18CrNiMo7-6齿轮弯曲疲劳试验研究与误差分析

齿轮弯曲疲劳试验是评价齿轮弯曲疲劳性能的重要手段,为保证试验结果的准确性,探究试验过程误差对试验结果的影响。根据GB/T 14230—1993《齿轮弯曲疲劳强度试验方法》中的B试验法以跨五齿对称加载方式制定弯曲疲劳试验方案,进行有限元仿真与电阻应变片测试验证试验方案的正确性,采用升降法开展18CrNiMo7-6喷丸齿轮弯曲疲劳试验,分析齿轮几何精度、装夹误差以及设备加载精度对弯曲疲劳试验结果的影响。结果表明:试验方案计算齿根弯曲应力与有限元仿真以及电阻应变测试的结果最大误差为8.7%,满足工程需求;99%可靠度下18CrNiMo7-6喷丸齿轮弯曲疲劳极限为642 MPa,相比国标中MQ级的500 MPa提高28%,标准设计偏保守。齿轮的几何精度以及试验设备精度对弯曲疲劳试验结果影响较大,考虑误差综合作用对试验结果的影响为2.43%。

基于分层贝叶斯模型的齿轮弯曲疲劳试验分析

常规齿轮弯曲疲劳试验数据处理方法是基于最小二乘法(LSE)等传统频率理论的,在小样本条件下可靠度应力寿命(P-S-N)曲线易发生拟合失真。基于成组法开展了8620H钢表面渗碳齿轮的弯曲疲劳试验,将贝叶斯理论应用于小样本条件下弯曲疲劳试验数据分析,建立了齿轮弯曲疲劳试验数据的分层贝叶斯(HBM)模型,并通过Gibbs采样获得了参数的后验分布,得到齿轮弯曲疲劳P-S-N曲线。同时以50%和99%可靠度下S-N曲线相对斜率比为评价指标,对比了LSE模型与HBM模型拟合效果,结果表明:随着试验样本数据量的变化,HBM模型的相对斜率比α波动变化率为传统LSE模型的1/40,小样本条件下HBM模型结果优于传统的LSE模型结果。HBM模型可推广应用至齿轮接触疲劳试验等数据分析中。