装配应力对飞机管道随机疲劳寿命的影响分析与试验验证

针对飞机液压管路连接件疲劳断裂问题,基于随机振动理论对带有轴向装配偏差的液压导管进行疲劳寿命预估。从建立真实飞机液压系统管路连接件有限元模型入手,分析轴向装配偏差产生的装配应力对结构的影响规律,通过试验获取不同轴向偏差下的管路连接件的阻尼比。利用有限元分析软件进行随机振动分析,获取危险部位的应力响应功率谱密度函数,结合Miner线性损伤理论,对含有装配应力的管路连接件进行了随机振动疲劳寿命预估。设计并进行了管路共振疲劳试验,发现管道裂纹萌生位置及疲劳寿命下降趋势与仿真结果契合,仿真及试验结果表明当轴向偏差达到0.8 mm时,严重影响到了飞行安全。研究成果为航空液压管路的设计及装配理论研究提供理论参考和技术支撑。

窗式空调器管道振动的控制与疲劳寿命估算

针对窗式空调器的蒸发器管道和冷凝器管道的振动问题，从力和变形的角度分析比较了几种不同弯曲形状的管道的刚度和弯矩。并根据管道振动产生的疲劳损伤预估其寿命，最后研究了压缩机对管道激起的振动，提出了控制管道振动、降低噪声的技术方法。

空气钻井过程中钻杆断裂原因分析

川东北1区在空气钻进过程中发生了多起钻具断裂事故。为了搞清钻杆断裂原因,对空气钻井过程中钻具断裂事故进行了调查研究,并对一根断裂钻杆进行了失效分析。失效分析内容主要包括断口宏观分析和微观分析,钻杆材料化学成分、力学性能和金相组织试验分析,钻杆在空气钻井过程中受力条件分析等。失效分析表明,钻杆属于早期疲劳断裂,断裂主要原因是在空气钻井过程中钻具受到的震动载荷远大于钻井液钻井过程中的震动载荷,在交变的震动载荷作用下,钻具容易产生疲劳裂纹;由于现有的井口检测仪表不能精确及时反映钻杆刺穿之后产生的泵压变化,无法及时采取预防措施,疲劳裂纹不断扩展,最终导致了钻杆断裂失效。

空调配管空间结构的动态仿真与优化

对空调室外机的实际管道结构建立力学模型后,用有限元程序对其进行模态分析,得出该管道结构固有频率值和对应固有频率下的振型图。分析出管系结构固有频率落在压缩机对管系结构激发频率的共振区内,这样使得管系很容易发生机械共振,产生剧烈的管道振动。为了消除机械共振,对该管道的排气管和进气管结构进行重新设计与优化,使得改进后的管系结构固有频率避开激励频率的共振区。在半消声室对改进配管的室外机进行位移测试,改进的配管位移值不仅远小于原配管值,而且改进配管的位移测试值也小于企业标准,进一步验证配管理论的正确性,这对空调的成本节约与产品质量的提升具有重要的意义。

空调配管模态仿真分析与实验研究

针对某款空调室外机配管加上配重块后,产生振动大、噪音高等问题,对空调室外机配管结构建立力学模型后,用有限元程序对其模态分析,得出该配管结构固有频率值和对应固有频率下的振型图。分析出配管加上配重块后,结构固有频率落在压缩机对配管结构激发频率的共振区内,这样使得配管很容易发生机械共振,产生剧烈的管道振动。为了验证配管模态分析结果的可靠性,进行了配管固有频率测试,测试值与仿真值在前几阶是相吻合,进一步验证了配管理论的正确性。

反应堆GGR系统辅助管系稳态振动评估与振动疲劳寿命分析

根据美国机械工程师标准(ASME-OM-S/G2000)规范及法国电力公司(EDF)标准振动评估方法,提出一套用于核电站小支管振动评估及振动疲劳寿命分析的方法,应用该方法对国内某核电站汽轮机润滑顶轴盘车(GGR)系统的辅助小支管振动问题进行评估研究,并计算了小支管系统的允许有效速度。根据振动速度的测量和计算结果进行敏感性评估;采用响应谱计算方法对管座处的应力水平进行计算,并与允许振动交变应力进行比较;采用瞬态动力学方法对管座处的应力时程响应进行计算,根据Miners线性损伤累积模型对管座的振动疲劳寿命进行评估。结果表明谱响应计算得到的振动交变应力幅值高于评估准则的振动交变应力允许值,该管线属于振动敏感管线;而通过瞬态振动寿命计算得到稳态振动疲劳寿命远远高于设计寿命,有较大的安全裕量。

空调器配管机械振动控制策略

配管的振动控制是空调器振动控制工程的重点,如果振动过大会造成配管过早的疲劳破坏。对配管振动的发生原因及特点进行了分析,从设计角度提出了相应的控制对策。最后通过一个实例验证了文中的结论。

空调器配管断裂失效分析及可靠性改善

基于国内某空调制造企业的产品研发实践,对目前空调器配管几种主要的断裂失效形式进行了总结。分析了失效发生的原因,提出了相应的解决思路。通过案例对配管断裂的故障分析和应对策略进行了讨论,相关分析结论对提高配管工作可靠性具有一定的工程指导意义。

随机振动载荷下导弹吊挂疲劳寿命分析

基于结构振动疲劳寿命分析方法,采用有限元分析软件对某型导弹吊挂在挂飞过程中承受随机振动载荷产生的疲劳破坏问题进行了研究。利用有限元软件对全弹的前3阶弯曲模态进行了分析,并和地面试验数据进行对比发现误差在15%以内,表明所建立的模型符合工程要求;其次,基于振动疲劳寿命频域法中的Dirlik雨流分布模型,采用Dirlik经验公式对导弹吊挂在耐久振动和机动抖振下的疲劳损伤和疲劳寿命进行了研究和估算。结果表明:导弹吊挂在耐久振动和机动抖振下均满足飞行寿命需求,且在机动抖振下的寿命比在耐久抖振的寿命要短。

随机振动下镍钛形状记忆合金管接头的疲劳寿命分析

针对管路系统中Ni-Ti合金管接头随机振动问题进行了随机振动疲劳寿命分析.以某飞机典型液压管路中的Ni-Ti合金管接头为研究对象,采用基于高斯分布和Mine线性累计损伤定律的Steinberg法,得到了疲劳损伤的计算公式.基于描述Ni-Ti形状记忆合金超弹性和记忆效应的本构模型,建立了管接头有限元模型,进行模态分析和随机振动响应分析,并利用疲劳损伤的计算公式预测结构的疲劳寿命.结果表明:Ni-Ti形状记忆合金管接头在80000 h的飞行寿命内是安全可靠的,为管接头的设计和优化提供了理论参考.

制冷空调系统管路振动应力分析

分析制冷空调系统管路产生振动应力的原因、类型及危害,并针对不同类型的振动应力提出相应的改进措施,以减小或消除管路的振动应力,延长管路疲劳寿命。

分体空调配管失效分析及改善方法

配管失效破坏是分体空调常见的结构失效形式之一,本文对配管常见的失效破坏形式进行了总结,对失效原因进行了剖析,并相应提出了改进措施,最后通过实例验证了文申的结论。

某空空导弹发动机装药挂飞振动疲劳寿命分析

挂飞振动是空空导弹最重要环境因素之一,研究发动机挂飞疲劳寿命对掌握其环境使用边界具有重要意义。文中利用谐波叠加法模拟发动机所受时域随机振动载荷,结合有限元软件进行了挂飞振动动态模拟,获得了某型发动机应力变化规律。在此基础上,利用雨流计数法统计了该发动机装药危险位置应力循环信息,依据Miner疲劳累积损伤理论预估了该发动机装药挂飞振动疲劳寿命,最后对发动机装药挂飞寿命与推进剂疲劳极限关系进行了分析。

空调配管理论模态分析与试验研究

以某款空调外机配管为对象,结合理论模态计算方法和试验模态分析方法对配管进行动态特性研究。首先对空调外机配管结构建立动力学模型并用有限元分析软件对其进行理论模态计算,得出前12阶固有频率和振型。随后利用单点激励单点响应的方式对配管进行了试验模态分析,得到了系统在实际约束下前12阶的模态参数。研究表明:试验模态分析结果和有限元分析吻合,验证了理论模态的正确性,为进一步研究提供了可信的条件。同时,找出了配管额定工作时振动过大的原因,为减振措施和结构改进提供了可靠的依据。

地铁空调机箱有限元分析

为验证某型号地铁空调机箱产品设计是否符合强度要求,建立机箱有限元模型,依据GB/T21563—2008和EN 12663—2000对该空调机箱分别进行冲击性能分析、模态分析、随机振动分析和疲劳性能分析等,获得空调机箱在各种工况下的云图.分析结果表明机箱的设计符合强度要求.

两种用于小支管振动疲劳评估计数法的差异性

对小支管进行振动疲劳寿命评估,有助于核电工程师合理制定减振改造计划,节省资源。基于最大最小循环计数法和三维雨流计数法分别对实验案例(正弦振动)和工程案例(随机振动)小支管进行振动疲劳循环统计与寿命评估。发现两种方法得到的最大交变应力幅基本相等,疲劳寿命评估值与实际寿命相比均具有较大保守裕度。对于正弦振动,两种方法疲劳寿命评估结果相当;而对于随机振动,三维雨流计数法的统计原理更符合材料实际疲劳机理,寿命评估结果更接近实际值,更适于工程应用。

某乘用车空调管路疲劳寿命分析及优化

文章对某乘用车在试验场强化路面进行耐久性试验时空调排气管某弯管处发生断裂的问题进行了分析。应用ANSYS建立有限元模型,通过模态测试校验所建模型;采集在试验场强化道路上行驶时管路系统与车身连接位置处的加速度信号,使用Matlab处理后转化为载荷功率谱,并使用ANSYS将其施加在有限元模型上做随机振动分析;参考6063铝合金的S-N曲线,依据Goodman公式修正应力幅值,使用基于Miner累积损伤理论的三区间法计算管路系统的疲劳寿命,并与试验结果对比后验证了分析结果的可靠性;在此基础上提出了管路的结构优化方案,并对装配优化后管路的汽车进行耐久性试验。对优化前、后管路系统的模态结果和疲劳寿命计算结果进行了对比分析,然后通过试验验证了该优化方案的有效性。

某柴油车空调管路的疲劳寿命分析

某柴油车在行驶一定里程后,其空调排气管的某弯管出现了裂纹失效现象。为了探究失效原因,预测管路疲劳寿命,建立了柴油车空调排气管分析模型,对空调排气管进行模态分析;采集试验车路跑过程中输入空调排气管的加速度信号,经处理转化为载荷功率谱;进行随机振动分析,发现理论分析的失效位置与实际损坏位置基本吻合;依据随机振动分析的结果,应用三区间法对管路的疲劳寿命进行计算,验证了理论计算的可靠性;最后,对管路结构进行优化,减小了结构的最大应力,为该柴油车空调排气管的生产设计提供了参考。

空调配管停机应力及疲劳寿命研究

空调配管停机应力的合理限值至关重要,它事关配管的可靠性和研发成本。首先,通过大量应力测试和统计分析的方法对停机应力进行研究;其次,基于配管的受力次数和S-N疲劳寿命曲线计算配管的停机疲劳寿命;最后,分别进行单零件和整机装配下配管的疲劳加速试验。结果表明:停机瞬间配管将受到2~3次的应力冲击,平均冲击次数为2.6次;第1次冲击应力最大,随后应力冲击小幅衰减;利用振动台及配重块可施加稳定的应力冲击,且能短时间达到百万次,可对构件疲劳进行快速验证;配管折弯将降低配管的疲劳寿命,运行压力及温度对配管疲劳影响较小,由于焊接部位与应力较大的折弯部存在一定距离,焊接对配管疲劳影响较小;为了保证配管在极限状态下的可靠性,配管的停机应力应限制在62 MPa以下。

基于虚拟迭代的空调管路疲劳寿命预估方法

文章采用试验与仿真相结合的手段,提出了对时变工况下变频空调管路疲劳寿命进行估算的新方法。在对变频空调器转子压缩机排、回气管口进行振动测试的基础上,采用虚拟迭代的方法对时变工况下的转子压缩机载荷激励进行识别,并使用迭代算法逐步修正载荷激励,保证反求载荷的准确性与可靠性;基于识别的载荷激励,采用瞬态动力学分析求取危险节点的应力谱,使用雨流计数法、基于Miner累积损伤理论估算出危险节点的疲劳寿命。