基于断裂力学的腐蚀钢丝疲劳S-N曲线研究

高强冷拔钢丝因其优异的力学性能被广泛应用于缆索承重结构,服役过程中钢丝腐蚀与断裂威胁着结构安全。钢丝腐蚀后表面的蚀坑因应力集中效应易产生疲劳裂纹,因此腐蚀钢丝剩余疲劳寿命主要取决于裂纹的扩展阶段,且裂纹扩展受到腐蚀程度(初始损伤)的显著影响。精确表征腐蚀程度并准确评估服役期钢丝腐蚀后的剩余寿命,仍是亟待解决的维修难题。首先采用蚀坑最大深度表征钢丝腐蚀程度,以应力强度因子幅作为裂纹扩展驱动力指标,基于断裂力学的Paris公式建立受拉钢丝裂纹扩展理论模型,进而推导腐蚀钢丝的疲劳S-N曲线。大量既有的腐蚀钢丝疲劳试验结果与理论预测值的比较验证了所提理论模型及疲劳S-N曲线的合理性和有效性。含多个蚀坑的钢丝裂纹扩展有限元模拟表明,等效单裂纹适用于多腐蚀坑钢丝疲劳寿命的简化分析。参数分析表明,蚀坑深度和腐蚀环境是腐蚀钢丝疲劳强度的关键影响因素,而应力比和疲劳加载频率影响较小,所提出的S-N曲线在钢丝常规服役条件下适用于评估其剩余寿命,可得到合理的预测结果。基于断裂力学所提的理论方法和疲劳S-N曲线可为腐蚀钢丝的疲劳强度和寿命评估提供参考。

保乳术联合前哨淋巴结活检术对乳腺癌患者生活质量、应激水平及血清肿瘤标志物的影响

目的:探究保乳术联合前哨淋巴结活检术对乳腺癌患者生活质量、应激水平及血清肿瘤标志物的影响。方法:回顾性研究常熟市第五人民医院2017年2月—2021年12月收治的102例乳腺癌患者的病例资料。根据治疗方案将其分为对照组和观察组,其中对照组51例接受保乳术治疗,观察组51例接受保乳术联合前哨淋巴结活检术治疗。比较两组手术指标,生活质量的情况、应激水平血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)、肾上腺素(AD)、检测血清肿瘤标志物水平。结果:观察组手术时间短于对照组,术后引流量少于对照组(P<0.05)。两组1年后生活质量评分(总体健康、生理职能、生理功能、活力、躯体疼痛、社会功能、情感职能、精神健康)比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。术前0.5 h,两组应激反应相关指标对比,差异均无统计学意义(P>0.05);术后1 d,两组AD、AngⅡ水平均升高(P>0.05),观察组AD、AngⅡ水平均低于对照组(P<0.05)。术前0.5 h,两组血清癌胚抗原(CEA)和糖类抗原153(CA153)水平比较,差异均无统计学意义(P>0.05);术后1 d,两组血清CA153、CEA水平均低于术前0.5 h(P<0.05),观察组CA153、CEA水平均低于对照组(P<0.05)。结论:保乳术联合前哨淋巴结活检术应用于乳腺癌患者治疗中,更有助于缩短手术时间等手术指标,提高患者的生活质量,调节应激反应,且术后短期肿瘤标志物调节水平较低。

喷丸残余应力对TC4钛合金疲劳寿命的影响及其松弛行为

喷丸强化残余应力场可以提高钛合金材料的疲劳寿命,但在工作载荷作用下,残余应力场会发生松弛,对于喷丸残余应力对TC4钛合金疲劳寿命影响及残余应力本身的松弛行为研究较少。为研究喷丸残余应力对疲劳寿命的影响以及残余应力变化松弛规律,以TC4钛合金试件为研究对象建立疲劳寿命仿真模型,分析不同喷丸残余应力场下疲劳寿命的变化规律及其影响,开展疲劳寿命试验,对仿真模型结果进行验证。在此基础上以载荷水平和循环次数为因素,对残余应力松弛的影响规律进行试验研究。结果表明:不同喷丸强度的残余压应力大小对TC4钛合金疲劳寿命在一定范围内具有较大影响,残余压应力过小或者过大都会对钛合金疲劳寿命产生负面影响,表面残余压应力为−750 MPa时疲劳寿命大幅度提升;随着循环次数的增加,残余应力会逐渐发生松弛,尤其是当循环次数达到10^(4)次时,残余应力会明显松弛,应力松弛量平均约为23.64%,之后逐渐趋于稳定状态,残余应力也会随着载荷强度的增加逐渐发生松弛,且松弛量不断增大。研究结果可为喷丸残余应力的松弛变化规律研究及工程中提高TC4钛合金使用性能、合理高效的预估疲劳寿命提供借鉴参考。

某在役铆接钢桁梁桥关键构件疲劳性能研究

精准评估现役钢桥的疲劳寿命对于桥梁结构的安全运营至关重要。该文以某在役铆接钢桁梁桥为研究对象,在对桥梁结构进行计算分析明确各构件的受力特点的基础上,针对原桥典型构件以及关键节点开展系列疲劳性能研究。数值计算结果表明,城B荷载作用下原桥典型构件以及关键节点均具有良好抗疲劳性能,疲劳寿命循环次数均大于200万次。

心理韧性缓冲压力生活事件与青少年学业倦怠之间的非线性关系

压力生活事件对青少年的适应性发展具有潜在危害。本研究聚焦于学业倦怠,进一步探索压力生活事件与学业倦怠不同维度之间的关系,以及心理韧性的潜在缓冲作用。基于对3309名青少年的有效调查数据,本研究发现:(1)压力生活事件与青少年学业倦怠的消极核心维度之间具有非线性关系,随着压力生活事件的累积,学业倦怠水平增加的速度由快变慢,表现为饱和模型;(2)心理韧性可以充当缓冲性保护机制,相较于低心理韧性个体,对高心理韧性个体而言,压力生活事件与学业倦怠之间的非线性关系减弱,随着压力生活事件的累积,心理韧性的缓冲性效应显现出来;心理韧性无法调节压力生活事件与学业效能之间的非线性关系。研究结果支持饱和模型而非门槛模型,也为韧性分析框架下不同类型适应指标的区分提供了证据。

残余应力对GH3230层板焊缝热疲劳寿命影响规律研究

为了探究残余应力对层板冷却结构焊缝服役寿命的影响规律,首先对GH3230层板在常规条件下的激光焊接过程进行有限元模拟与实验验证,然后在此基础上对预拉伸、温差拉伸等焊接残余应力调控方法开展模拟。基于焊后残余应力模拟结果研究了层板服役过程的温度及等效应力变化规律,并将多个模型之间不同残余应力下服役状态进行对比分析,最后利用Morrow修正的Coffin-Manson方程对焊缝后续服役寿命进行评估。研究结果表明,焊接残余应力的存在大幅降低了层板结构焊缝区域热疲劳寿命,通过残余应力调控技术可有效改善焊缝区域服役过程中的应力幅或平均应力,使其分别下降70%与25%,焊接残余应力调控对提高层板结构热疲劳寿命具有重要意义。

一种阶梯块谱下的疲劳累积损伤模型

针对阶梯块谱下的材料疲劳寿命预测问题,尤其是已有相关非线性模型的计算参数依赖大量试验数据或较难选取合适的基准值,导致在实际工程中应用有一定局限性。提出了一种新的基于相邻载荷的作用系数α_(i)=(S_(i+1)/S_(i))1/b lg K,该系数中两个参数b、K来自材料疲劳寿命关系式S=KN^(-b)。结合前人的二级、三级、四级应力加载试验结果,分别计算并对比了与多种疲劳损伤模型的结果。结果表明,新模型在疲劳寿命/损伤的预测结果优于Miner模型、Manson模型、Subramanyan模型及Hashin模型,可更为准确地预测阶梯块谱下的疲劳寿命/损伤。

基于恒定应力加速寿命试验的SF_(6)气体密度表可靠性研究

SF_(6)气体密度表作为电网体系中一次设备的重要监测设备,其可靠性关乎变电设备的安全运行。为了确保SF_(6)气体密度表的可靠运行,有必要对其可靠性和寿命进行评估,而恒定应力加速寿命试验方法是结构复杂机械产品可靠性评估的有效方法之一。文章分析了SF_(6)气体密度表的加速应力和正常应力水平,确定了多应力加速寿命试验方案,利用Weibull寿命-应力模型综合估计了SF_(6)气体密度表的中位寿命、特征寿命、可靠寿命、平均寿命及相应的失效率,得到了其正常应力下可靠度曲线,为SF_(6)气体密度表生产制造和使用维护提供了理论依据和数据参考。

轴向荷载作用下小规格拉铆钉和普通螺栓疲劳性能对比研究

拉铆钉因其良好的防松动、抗疲劳和防腐性能以及较强的环境适应性等特点而被广泛应用于航空航天、轨道交通、桥梁建筑等领域。为解决光伏支架中螺栓连接易发生疲劳的问题,现研究一种国产新型拉铆钉的轴向疲劳性能,用以代替普通螺栓连接进而提高光伏支架的疲劳寿命。对LMY8和LMY10小规格拉铆钉及同规格的普通螺栓进行了轴向荷载作用下的静力试验和疲劳试验,并利用ABAQUS软件进行了拉铆钉铆接过程的模拟,利用FE-Safe软件对拉铆钉疲劳寿命进行了模拟。研究结果表明:在同样条件下,铆钉的疲劳性能优于普通螺栓的疲劳性能;拉铆钉在轴向荷载作用下的疲劳断口位于套环和锁紧环槽啮合的第一圈螺纹处,此处应力集中是拉铆钉发生疲劳失效的主要原因;拉铆钉的疲劳寿命会随着最小荷载的增大而提高,随最大荷载的增大而降低;由疲劳云图可知,拉铆钉在承受轴向循环荷载作用时,铆钉头部下方R角过渡处也会产生较大的应力,此区域也是易发生疲劳失效的部位。

CAP1400核主泵叶轮动应力计算及疲劳寿命预测

为实现核主泵叶轮疲劳寿命预测,考虑叶轮高温高压的恶劣运行工况建立流-热-固耦合计算模型,应用ANSYS CFX软件对核主泵叶轮内部流动的压力载荷和温度载荷进行非定常数值计算,在ANSYS Workbench中实现载荷向结构的传递,并对叶轮动力响应疲劳载荷开展研究.利用雨流计数法对叶片危险部位的载荷数据进行统计分析,进一步结合Palmgren-Miner理论对核主泵叶轮的最小疲劳寿命周期进行预测.研究结果表明:叶轮在旋转过程中承受周期性交变应力的作用;叶轮叶片进、出口边与前、后盖板交接处容易发生内部应力集中,最大应力出现在叶片出口边与前盖板交接处,为142.57 MPa;叶片各危险部位承受应力波峰和波谷的时间基本一致;叶轮产生的疲劳为应力疲劳,疲劳破坏首先发生在叶片进口边与后盖板交接处;计算得到叶轮的疲劳寿命为277.94 a.研究结果可为叶轮的动态强度优化和疲劳设计提供一定参考.

主客体互倚中介模型的不孕不育夫妇生育压力、心理弹性与生活质量的相关性

目的:通过主客体互倚中介模型分析生育压力对不孕不育夫妇双方生活质量的影响与心理弹性的中介作用。方法:采用便利抽样法选取于苏州某三甲医院就诊的532对不孕不育夫妇作为研究对象。采用一般资料调查表、生育困难压力量表、心理弹性量表、生育生活质量量表进行横断面调查。通过主客体互倚中介模型分析不孕不育夫妇生育压力、心理弹性与生活质量之间的路径关系。结果:个体的生育压力负向预测夫妇双方的生活质量(β=-0.261,P<0.001;β=-0.061,P<0.05);个体的心理弹性正向预测双方的生活质量(β=0.557,P<0.001;β=0.152,P<0.01)。但个体的生育压力只能负向预测配偶的心理弹性(β=-0.028,P<0.05)。结论:高水平的心理弹性不仅有利于个人的生活质量,而且作为中介因素帮助配偶缓冲生育压力对生活质量的不利影响。

铸造起重机主梁应力测试与疲劳寿命研究

以某钢厂一台在用进口铸造起重机为研究对象,对起重机性能指标质量检测、主梁主要受力板材的无损探伤检测、主梁跨中关键部位的应力测试以及根据应力测试所得应力谱对主梁疲劳寿命进行分析估算,对设备目前的安全状况作出评估。

红景天注射液对帕金森病患者治疗效果及血清DJ-1/Nrf2通路相关氧化应激指标的影响

目的 探究红景天注射液对帕金森病患者治疗效果及血清DJ-1/核因子相关因子2(Nrf2)通路相关氧化应激指标的影响。方法 前瞻性选取2021年6月至2022年6月来河北北方学院附属第一医院治疗的120例帕金森病患者作为研究对象,按照随机数字表法将患者分为研究组与对照组,每组各60例。对照组患者接受常规抗帕金森病治疗,研究组患者在此基础上联用红景天注射液治疗,连续治疗4周。比较两组患者的临床疗效,治疗前、治疗后4周的氧化应激指标[超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛、谷胱苷肽过氧化物酶(GSH-Px)、DJ-1蛋白、Nrf2],治疗前、治疗后4个月的帕金森病综合症状、生活质量情况,并观察两组患者不良反应发生情况。结果 治疗后,观察组患者的治疗有效率为96.61%,明显高于对照组(83.05%),差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后4周,观察组患者血清SOD、GSH-Px、Nrf2水平分别为(44.27±2.19) U/mL、(44.12±6.72) U/L、(669.68±87.23) U/L,均明显高于对照组[(31.29±2.97) U/mL、(40.82±4.12) U/L、(602.09±52.31) U/L],而血清丙二醛、DJ-1蛋白水平分别为(2.27±0.86) nmol/mL、(7.08±2.19)μg/L,均明显低于对照组(3.69±1.15) nmol/mL、(10.92±1.29)μg/L,差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗后4个月,观察组患者的UPDRS评分为(46.23±2.34)分,明显低于对照组[(63.28±1.93)分],差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后4个月,观察组患者的生理功能、躯体功能、社会功能、心理状态、情感功能5个方面的评分分别为(73.12±5.22)、(78.23±2.34)、(81.23±2.13)、(88.29±3.91)、(86.39±3.23)分,均明显高于对照组[(53.13±6.48)、(59.28±4.92)、(69.24±5.91)、(71.23±2.03)、(71.13±3.25)分],差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗后,观察组患者不良反应发生率为8.47%,明显低于对照组(23.73%),差异有统计学意义(P<0.05)。结论 在常规抗帕金森病治疗基础上,采用红景天注射液治疗帕金森病可明显提高患者的临床疗效,抑制DJ-1/Nrf2通路相关氧化应激反应,改善帕金森病症状,提高患者生活质量,降低不良反应发生率。

径向游隙对深沟球轴承疲劳寿命影响精细分析

采用Romax Designer工程分析软件,应用ISO/TS 16281寿命计算方法,根据经典的滚动轴承理论,对某风机用电机轴深沟球轴承,在不同径向游隙时的轴承内部载荷分布、接触应力、套圈滚道当量动载荷和ISO/TS 16281寿命进行了大量的计算,重点对轴承的疲劳寿命进行了精细分析,分析了径向游隙对轴承ISO/TS 16281寿命的影响。研究结果表明,径向游隙对寿命的影响不仅仅是通过对轴承内部载荷分布、接触应力和套圈滚道当量动载荷的影响而对寿命产生影响,还通过对寿命修正系数等因素的影响而对寿命产生影响;相同工况条件下,存在一个相对最优的径向游隙,由于所研究电机的两个轴承所受载荷不同,因而相对最优的径向游不同。研究结果可为深沟球轴承的优化设计提供参考。

压力性生活事件与初中生手机依赖:心理安全感的中介作用与父母低头行为的调节作用

目的探讨心理安全感在压力性生活事件与手机依赖之间的中介作用,以及父母低头行为在其中的调节作用。方法采用手机依赖指数量表、青少年自评生活事件量表、安全感量表和父母低头行为量表对944名初中生进行施测。对相关数据进行统计学分析。结果压力性生活事件、心理安全感、父母低头行为和手机依赖,两两之间均存在显著相关性。心理安全感在压力性生活事件与手机依赖之间的中介效应显著;父母低头行为在“压力性生活事件→心理安全感”和“心理安全感→手机依赖”的路径中存在显著的调节效应。结论压力性生活事件通过降低心理安全感使初中生手机依赖的风险增高。父母低头行为在压力性生活事件对心理安全感以及心理安全感对手机依赖的影响中起调节作用。

压力与应激理论在高血压脑出血患者中的应用

目的:探讨压力与应激理论在高血压脑出血患者中的应用效果。方法:前瞻性选取2021年3月1日~2023年3月31日收治的96例高血压脑出血患者为研究对象,按照随机数字表法分为研究组和对照组各48例,对照组给予常规干预,研究组采用压力与应激理论干预,并分析出院准备度、积极度与疾病不确定相关性;比较两组出院准备度,干预前后积极度[采用积极度量表(PAM)]、疾病不确定[采用中文版Mishel疾病不确定感量表(MUIS)]、神经功能缺损程度[采用美国国立卫生研究院脑卒中量表(NIHSS)]、生活质量[采用脑卒中影响量表(SIS)],并发症发生情况。结果:研究组疾病知识、预期社会支持、院外应对能力、自身状况得分及出院准备度量表总分均高于对照组(P<0.01);两组干预1、2个月后PAM、MUIS评分均优于干预前(P<0.05),且干预2个月后评分优于干预1个月后(P<0.05);研究组干预1、2个月后PAM、MUIS均优于对照组(P<0.01);Spearman相关性显示,积极度与出院准备度呈正相关(P<0.05),疾病不确定与出院准备度呈负相关(P<0.05),积极度与疾病不确定呈负相关(P<0.05);干预2个月后,两组NIHSS、SIS评分均低于干预前(P<0.05),且研究组低于对照组(P<0.01);研究组并发症总发生率低于对照组(P<0.05)。结论:将压力与应激理论应用于高血压脑出血患者中,可有效改善患者出院准备度,增加积极性与缓解疾病不确定感,进而促进患者神经功能恢复,降低并发症发生率,提高患者生活质量。

圆柱滚子轴承滚子对数修形优化研究

为了提高轴承的疲劳寿命,采用Romax Designer工程分析软件,在充分考虑径向游隙和内外圈相对倾斜量(影响轴承寿命的主要因素)对修形效果影响的基础上,对某大兆瓦风电机组齿轮箱输出轴轴承进行了对数修形优化分析。首先,对国际标准ISO/TS 16281寿命计算方法进行了简要分析;然后,对不同径向游隙情况下对数修形的效果进行了分析;最后,对不同内外圈相对倾斜量情况下对数修形的效果进行了分析。研究结果表明:以轴承最大接触应力最小为优化目标和以国际标准ISO/TS 16281寿命最长为优化目标的轴承对数修形,其最佳修形量不同,相应的ISO/TS 16281寿命有很大不同;在该轴承的具体条件下,以ISO/TS 16281寿命最长为优化目标的最佳修形凸度量对应的ISO/TS 16281寿命比以最大接触应力最小为优化目标的最佳修形凸度量对应的ISO/TS 16281寿命长2.39%~10.63%;以ISO/TS 16281寿命最长为优化目标的最佳修形凸度量对应的ISO/TS 16281寿命比未修形的ISO/TS 16281寿命长111.47%~1054.88%,建议以ISO/TS 16281寿命最长为优化目标对轴承进行修形优化设计。该研究结果可为滚子类轴承的优化设计提供参考。

铆接夹层间隙对单搭接铆接头振动疲劳性能的影响研究

为了考虑装配间隙对单搭接结构振动疲劳性能的影响,利用ABAQUS软件建立了飞机发动机进气道局部结构金属铆接头的弹塑性有限元模型,采用Johnson-Cook失效模型模拟铆钉与被连接件的渐进失效行为,得到了不同装配间隙量的铆接头应力场分布与振动疲劳寿命。对单搭接铆接头进行振动疲劳试验,试验结果与仿真结果在疲劳寿命方面吻合较好,验证了数值模型的准确性。与无间隙模型相比,含间隙铆接试件各铆钉疲劳寿命降低了4.7%~18.0%,间隙的存在也导致了压铆过程中相邻铆钉间的挤压载荷传递,整体表现为铆钉与被连接板接触界面应力激增,导致有间隙铆接头残余应力场与无间隙铆接头残余应力场之间的差异,从而影响铆接头的振动疲劳性能。

冷热原油顺序输送管道热应力与疲劳寿命分析

近年来,随着国外原油进口量的持续攀升以及国内油田产量的下降,管道输送出现了不同油品需要用同一条输油管线共同输送的情况。以庆铁四线管道为例,结合实际参数,应用ANSYS有限元分析方法,采用六面体结构性网格对管壁进行离散化处理,对埋地管道热结构耦合问题进行求解,分别计算了直管段和弯管段在不同温度下的热应力;基于断裂力学理论,计算了不同服役寿命下的年循环周期极限,分析了温度交替变化对管道疲劳寿命的影响。实验结果为冷热原油管道安全输送提供了理论依据。

出院准备计划+安宁疗护模式对肿瘤晚期患者及主要照顾者的影响

目的 探讨出院准备计划+安宁疗护模式对肿瘤晚期患者及主要照顾者的影响。方法 选择2022年1月至12月江南大学附属医院收治的120例肿瘤晚期患者及其家属为研究对象,根据随机数字表法将其分为参照组和研究组,患者各60例,家属各60名。参照组行常规护理+出院准备计划,研究组在参照组的基础上增加安宁疗护干预。观察两组心理状态及主要照顾者心理应激和生活质量变化情况。结果 干预后,两组抑郁自评量表、焦虑自评量表评分均低于干预前,且研究组低于参照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组主要照顾者家属应激量表评分均低于干预前,且研究组低于参照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组主要照顾者生活质量量表评分均高于干预前,且研究组高于参照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 出院准备计划+安宁疗护用于肿瘤晚期患者,可有效改善患者及其主要照顾者负面情绪,提高照顾者生活质量。