基于SWT模型和威布尔分布的CFRP环带微动疲劳寿命预测

以铰销式碳纤维增强基复合材料(CFRP)环带为研究对象,基于SWT疲劳寿命预测模型,推导了服从威布尔分布的概率疲劳寿命预测方法。在给定的荷载条件下,建立ANSYS有限元模型,获得最不利破坏点处的应力、应变数值,并将其代入SWT模型计算微动疲劳损伤参量。根据微动疲劳寿命实验结果,采用最大似然估计法,建立在双参数威布尔分布下微动疲劳寿命与损伤参量的函数关系,得出在一定可靠度下的微动疲劳寿命预测值。结果表明:有限元的数值模拟结果与实验结果具有一致性,在四个荷载工况下,SWT模型损伤参量和威布尔分布参数值的三次项插值函数均方误差最小,得出95%可靠度下的疲劳寿命循环次数预测值均小于疲劳实验最小测量值,可作为工程设计值使用,同时说明了此疲劳寿命预测模型的正确性。

基于SWT模型的概率寿命分析体方法

为了研究大应力体积对航空发动机轮盘低周循环疲劳破坏的影响,提高轮盘概率寿命预估精度,针对应变体方法对中、长寿命轮盘预测精度不准的缺陷,提出基于SWT模型的概率寿命分析体方法。该方法以最大主应变平面为临界面的SWT模型为基础,结合考虑尺寸效应的体方法,且不需要进行平均应力修正。通过对某风扇盘进行概率寿命分析,得到的轮盘中值寿命与试验结果吻合良好,预测精度高于应变点方法、应力修正系数法得到的结果。表明基于SWT模型的概率寿命分析体方法可以用来预估航空发动机轮盘概率寿命。

HFMI处理的钢制焊接接头疲劳评估模型探讨

为评估不同应力比R和材料屈服强度fy下的高频机械冲击(high frequency mechanical impact,HFMI)处理钢制焊接接头疲劳寿命,引入SWT(smith-watson-topper)模型与Walker模型,利用缺口应力法对广泛的疲劳试验数据进行了重新分析.结果表明,名义应力系统下,接头疲劳等级FAT,R与fy三者关系可通过FAT=0.1fy+M(R)来表达;缺口应力系统下,对于同种材料不同应力比下的接头,两种模型均能用来评估其疲劳寿命,但Walker模型精度更高;对于不同种材料在不同应力比下的接头,SWT模型形式固定,且能综合考虑R与fy的影响,基于该模型分析得到的存活率P_(S)=97.7%的S-N曲线,其FAT=325 MPa,斜度m=6.5.研究成果将直接支撑工程结构疲劳评估和抗疲劳设计.

装配式建筑中空柱节点低周疲劳损伤自动识别方法

当前SWT模型在预测装配式建筑中空柱节点低周疲劳寿命时,存在不同连接方式中空柱节点塑性变形的问题。对此,本文依据模型塑性部分平均应力更正方式,优化损坏控制参数和塑性变形参数,构建改进SWT模型,获取装配式建筑中空柱节点低周疲劳寿命预测结果。实验结果表明:该方法针对不同连接方式的中空柱节点的低周疲劳寿命的预测效果甚佳,可以准确地自动识别不同低周循环次数下的装配式建筑中空柱节点低周疲劳损伤情况。

316L不锈钢构件弯曲微动的有限元模拟及其疲劳寿命预测

利用ABAQUS软件对316L不锈钢构件的弯曲微动过程进行了有限元模拟,采用SWT多轴疲劳准则预测了弯曲微动裂纹萌生的位置和构件的疲劳寿命。结果表明:三维模型模拟显示上表面接触中心沿平板宽度方向的接触压应力分布呈边缘大、中间小的趋势,但最大值并未出现在最边缘,而是在非常靠近边缘的地方;随着弯曲载荷的增大,边缘最大接触压应力随之增大,中间压应力则随之降低直至为零,即随着弯曲载荷的增大,翘曲现象更加严重;疲劳裂纹最易萌生于距接触表面约93μm的次表层,构件疲劳寿命的预测值与试验结果吻合较好。

喷丸成形铝合金曲板细节疲劳性能测试与评价

研究了铝合金壁板单面喷丸成形细节疲劳性能。针对喷丸成形后产生的翘曲效应,通过点云测绘建模、有限元仿真和电阻应变片监测等手段,分析曲面样件疲劳过程中局部承载应力应变特征,基于SWT模型评价曲面试样细节疲劳性能。结果表明,在轴向加载180 MPa名义应力条件下,平板试样板材峰值应力为263 MPa,曲面板材局部应力峰值接近400 MPa。原始态铝合金板细节疲劳性能截止值DFRcutoff为184.6 MPa;单面喷丸成形翘曲板材直接测量的DFRcutoff为182.4 MPa,基于SWT模型评估后DFRcutoff为221.6 MPa。喷丸成形平板的(双面喷丸成形处理)DFRcutoff为241.4 MPa,比SWT模型评估值略高(误差小于10%),这是因为SWT模型评估中没有考虑加工硬化效应。研究表明,SWT模型评估喷丸成形壁板曲面细节疲劳性能是一种较有效的评价方法。

第三方物流市场发展探析

随着全球化竞争的加剧、信息技术的飞速发展,物流科学成为最有影响力的新学科之一。中国自成为WTO的成员以来,第三方物流企业不仅面临着"外来市场"的冲击,而且也潜在着巨大的市场,同时还存在的很多较为滞后的传统的模式和理念,本文通过对我国第三方物流现状进行分析,针对发展的症结,本文提出了一些对策和建议。

CFM56-7B发动机高压涡轮叶片疲劳寿命预测

基于CFM56-7B发动机运行产生的QAR数据,通过建立模型、确立边界条件、有限元软件仿真,在最大起飞功率状态下完成了高压涡轮叶片温度场以及应力、应变场的计算。考虑到实际叶片在多轴非比例循环载荷下工作,选用SWT模型作为疲劳寿命的预测模型,得到叶片的疲劳寿命。结果表明,仿真计算得到的叶片疲劳寿命为14778个循环,与实际叶片的平均寿命的误差率仅为5.09%,此方法可用于监控涡轮叶片的剩余寿命、维修计划的制定。

涡轮盘多轴低循环疲劳寿命预测及试验验证

应用单轴及多轴疲劳寿命预测的Von Mises等效应变模型和临界平面模型对某两级涡轮盘传动臂销钉孔的疲劳寿命进行预测.组装和调试了全尺寸两级涡轮盘联合试验件,在旋转试验器上完成了低循环疲劳试验,得到两级涡轮盘传动臂销钉孔试验失效寿命.预测寿命与试验寿命对比分析显示单轴和VonMises等效应变模型预测误差较大;临界平面模型误差较小,尤其是拉伸型失效SWT(Smith-Watson-Topper)模型误差为9.26%.