裂纹对齿轮副疲劳寿命的影响研究

以现有实验室行星齿轮箱为研究对象,建立了行星轮和裂纹在不同位置下的行星轮与齿轮轴啮合的三维模型,通过ANSYS Workbench完成了模型的瞬态动力学分析。并利用Ncode疲劳分析软件以Miner线性累计损伤理论和名义应力法为依据对齿轮副进行了疲劳寿命分析。结果表明:裂纹的存在对于齿轮传动受力及齿轮损伤与寿命都有比较大的影响;同等条件下的数种齿轮裂纹工况中,齿轮根部左侧裂纹对齿轮副疲劳寿命的影响更大。

现场环境下混凝土冻融耐久性预测方法研究

已有的冻融研究积累了大量标准试验数据,但由于现场冻融环境和室内冻融环境间的巨大差异,大量标准冻融试验数据难以直接应用于现场混凝土冻融耐久性预测。如何利用混凝土冻融标准试验数据模拟现场冻融环境下混凝土的冻融过程并给出冻融耐久性预测是工程实践中迫切需要解决的问题。首先分析室内外冻融环境的差异,在室内外混凝土材料性能(包括微孔结构性能)一致的前提下,对现场混凝土频繁接触水的情况进行研究。从疲劳损伤机制出发,利用Miner损伤累积法则和损伤等效原则,结合现场实测气温资料模拟现场混凝土冻融过程,建立能够联系实验室冻融和现场冻融的等效室内冻融循环次数公式,提出利用等效室内冻融循环次数和标准冻融试验数据预测现场混凝土冻融耐久性使用年限的方法。预测值与十三陵水库现场数据和北方部分港口工程现场数据的比较表明预测方法能够得到符合工程预测需要的结果。

基于台架的汽车等速万向节寿命强化试验方法研究

本文以某款车型上球笼式等速万向节所承受的经典路况扭矩谱为研究对象,首先对等速万向节寿命预测公式进行修正;其次利用线性累积Miner损伤法则,对转换后的台架寿命基准程序进行损伤等效性验证;然后提出强化台架基准程序的4种方法;最后通过台架实例验证,从而有助于缩短万向节的开发和试验周期,提高万向节的研发效率。

某型涡轮增压器轴流涡轮疲劳寿命预测分析

针对船用涡轮增压器在发动机实际工况下的疲劳失效模式,基于发动机的耐久试验任务剖面,分析了增压器在不同工况下运行时的涡轮转速的变化规律,计算了船用涡轮增压器涡轮疲劳危险部位的应力变化情况,其最大应力出现部位位于叶片根部,最大应力值为647MPa。利用线性Miner累计损伤法则,统计出涡轮增压器涡轮在发动机整个耐久试验任务剖面过程中的总损伤量为0.004,根据总损伤量和耐久试验总时长,推算出涡轮增压器涡轮的寿命为33334h;通过拉森-米勒参数法分析计算在工作状态下,涡轮的蠕变寿命为316227h,为后续涡轮可靠性分析提供理论参考。

考虑小载荷强化的模糊疲劳寿命预测理论

在实际工程应用中,多选用Miner法则进行疲劳寿命预测。由于小载荷特别是在疲劳极限附近的载荷对结构或材料的损伤不容忽略,考虑到小载荷的每一次循环对材料产生损伤的同时还产生了强化作用,建立了基于小载荷强化损伤的寿命预测模型以及相应的模糊疲劳寿命计算公式。该模型不但考虑了低于疲劳极限的载荷的强化作用,还引入隶属函数来描述小载荷的累积损伤的模糊性,完善了Miner法则的适用范围,提高了预测精度。两个不同载荷谱的疲劳寿命预测实例验证了该模型的有效性。