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焊接构造细节疲劳试验数据统计特征分析
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作者 刘衡 宗亮 丁阳 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1221-1231,共11页
疲劳试验是钢结构疲劳设计的基础,由于疲劳试验数据的高离散性,应结合数理统计分析建立具有可靠度保证的失效概率-可靠度指标-应力幅-疲劳寿命(P-α-S-N)曲线.本文对现有国内外主流规范中疲劳试验数据统计分析方法进行汇总,并对容限系数... 疲劳试验是钢结构疲劳设计的基础,由于疲劳试验数据的高离散性,应结合数理统计分析建立具有可靠度保证的失效概率-可靠度指标-应力幅-疲劳寿命(P-α-S-N)曲线.本文对现有国内外主流规范中疲劳试验数据统计分析方法进行汇总,并对容限系数k的计算方法与概率假设进行对比,分析容限系数k随可靠度指标α及失效概率P的分布情况以及有效数据个数n对其影响情况.对现有文献中对接焊缝、传力十字接头及非传力十字接头3类典型焊接构造细节疲劳试验数据进一步开展了统计分析,建立了可靠度指标α分别为0.95、0.75和0.50时的焊接构造细节P-α-S-N疲劳设计曲线.结果表明:现有规范中3种焊接构造设计曲线均偏于安全且与本文数据统计分析结果较为接近;相较于样本数量充足的情况,当试验样本数较小时可靠度指标α及失效概率P对容限系数k的影响更为显著;焊接构造细节疲劳试验数据拟合标准差SD集中在0.12~0.19,随疲劳试验样本数量减少,数据整体标准差SD倾向于增加,单侧容限系数k_((P,α,v))及疲劳设计曲线与中值S-N曲线偏移量k_((P,α,v))SD均呈上升趋势;当样本数量充足时,可靠度指标取值对焊接构造细节疲劳设计曲线影响较小,而当样本数量较小时(小于272),可靠度指标取值对焊接构造细节疲劳设计曲线影响增大.本文所建立的3种焊接构造细节P-α-S-N曲线将对确定焊接钢结构疲劳设计与安全评估可靠性及其他疲劳试验的规划和开展提供有益参考. 展开更多
关键词 高周疲劳 p-α-s-n曲线 焊接构造细节 单侧容限系数 疲劳试验
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Ti-6Al-4V超高周疲劳性能研究及可靠性寿命分析 被引量:4
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作者 焦胜博 程礼 +4 位作者 陈煊 高潮 冯宇 陈皎 鲁凯举 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1277-1282,共6页
运用超声疲劳试验系统和MTS液压伺服疲劳试验系统开展了Ti-6Al-4V钛合金在不同加载频率下的超高周疲劳试验,使用扫描电镜观察了试样断口形貌并对超高周疲劳试验数据进行了可靠性疲劳寿命分析。结果表明:疲劳循环周数超过107以后,Ti-6Al... 运用超声疲劳试验系统和MTS液压伺服疲劳试验系统开展了Ti-6Al-4V钛合金在不同加载频率下的超高周疲劳试验,使用扫描电镜观察了试样断口形貌并对超高周疲劳试验数据进行了可靠性疲劳寿命分析。结果表明:疲劳循环周数超过107以后,Ti-6Al-4V钛合金试样依然会发生疲劳断裂,不存在传统意义上的疲劳极限。裂纹萌生于试样表面和次表面,随着应力水平降低,萌生位置由表面向次表面转变;试样断口平坦,裂纹源呈现类"鱼眼"特征,裂纹萌生于材料次表面微观组织不均匀处,周围出现黑色颗粒海绵状特征;20 Hz和20 kHz两种频率下的试验数据吻合良好,加载频率对材料的疲劳性能没有明显影响;Ti-6Al-4V钛合金材料的超高周疲劳寿命服从3参数威布尔分布,采用单侧容限系数法建立了不同置信度和不同存活率下的疲劳寿命模型,给出了p-γ-S-N曲线。 展开更多
关键词 超高周疲劳 TI-6AL-4V 频率效应 威布尔分布 可靠性寿命 p-γ-s-n曲线
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湿热环境对T700/MTM46复合材料层合板拉-拉疲劳性能和疲劳可靠寿命的影响(英文) 被引量:5
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作者 Bin-lin MA Yu FENG +3 位作者 Yu-ting HE Teng ZHANG Sheng ZHANG Tian-yu ZHANG 《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第7期499-514,共16页
目的:碳纤维复合材料的疲劳特性对航空结构的安全性和可靠性有很大的影响,而湿热环境对复合材料性能的退化作用较大.本文针对湿热环境对碳纤维复合材料层合板的拉-拉疲劳性能和疲劳可靠寿命的影响进行研究,为碳纤维复合材料在实际湿热... 目的:碳纤维复合材料的疲劳特性对航空结构的安全性和可靠性有很大的影响,而湿热环境对复合材料性能的退化作用较大.本文针对湿热环境对碳纤维复合材料层合板的拉-拉疲劳性能和疲劳可靠寿命的影响进行研究,为碳纤维复合材料在实际湿热环境中的应用提供参考.创新点:1.通过实验分析得到碳纤维复合材料层合板在吸湿过程中的损伤演化过程;2.采用实验和理论分析的方法,研究湿热环境对碳纤维复合材料层合板拉-拉疲劳性能和疲劳可靠寿命的影响.方法:1.通过吸湿实验,观测分析得到碳纤维复合材料层合板在湿热老化过程中的损伤演化过程;2.通过疲劳试验,研究湿热环境下碳纤维复合材料的疲劳损伤演化过程、刚度退化规律和损伤失效模式;3.通过理论分析,采用疲劳可靠寿命预测模型,得到湿热环境下碳纤维复合材料的疲劳可靠寿命.结论:1.T700/MTM46复合材料层合板在吸湿过程中,出现了微孔和微脱层等损伤,但比疲劳过程中产生的损伤要小得多;2.与常温环境相比,湿热环境下实验件的刚度退化曲线的变化趋势保持一致,但刚度下降幅度增大;3.与常温环境相比,湿热环境下实验件的疲劳极限降低约6%,疲劳损伤模式相似,但在相同疲劳循环数下的损伤程度加剧;4.在湿热环境作用下,实验件的疲劳可靠寿命大大降低. 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 湿热环境 疲劳性能 损伤演化 p-γ-s-n曲面
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