系统受随机激励时的可靠性分析

主要研究非线性缓冲包装系统受随机激励时的失效分析计算问题 ,非线性缓冲包装系统受随机激励时会产生随机振动响应 ,从而使得非线性缓冲包装系统内部产生随机的交变应力。因交变应力而使非线性缓冲包装系统失效的原因有两种 :第一种是因为应力的幅值超过了缓冲包装系统的许可应力 ;第二种则是随机的交变应力所形成的累积效应使缓冲包装系统产生疲劳破坏。主要研究第二种情况时的失效分析计算问题。对于受随机振动的非线性缓冲包装系统 ,通过引进VanderPol变换 ,采用计算平均输入功率和平均输出功率的方法 ,发现在一定条件下 ,系统新的变量将趋于一个联合马可夫过程 ,从而可建立起相应的FPK方程 ,通过求解该FPK方程 ,采用穿越分析技术和Miner准则 ,可计算出系统因随机振动而导致的疲劳破坏概率或平均失效时间。     

包装系统在随机振动下的破坏准则与疲劳计算

包装系统在流通过程受互振动一般是随机振动,现行的跌落冲击设计准则和简谐振动理论均与实际情况不符,因此提出用线性损伤累积理论来对包装系统进行随机随动疲劳计算,并对易损零件的疲劳寿命和剩余寿命进行了估计和计算。     

螺栓的疲劳分析

阐述螺栓由于受轴向变载作用产生交变应力而引起的疲劳破坏；分析螺栓的受力、疲劳破坏的主要影响因素、螺栓设计疲劳曲线及提高螺栓疲劳强度的措施。     

缓冲包装系统冲击特性的分析

分析了缓冲包装系统的冲击特性，采用对比法和仿真分析法研究了非线性缓冲包装系统的冲击特性。研究表明，计算机仿真是进行缓冲包装动态特性分析及缓冲包装设计的一种有效方法。     

包装系统在随机振动下的破坏准则与疲劳计算

包装系统在流通过程受到振动一般是随机振动,现行的跌落冲击设计准则和简谐振动理论均与实际情况不符,因此提出用线性损伤累积理论来对包装系统进行随机振动疲劳计算,并对易损零件的疲劳寿命和剩余寿命进行了估算和计算。     

非对称交变应力下强度计算的控制条件问题

本文根据疲劳安全曲线推出了交变应力下强度计算的控制条件,明确区分了疲劳破坏与塑性破坏二种破坏形式,并制成图表便于工程计算中实际应用。     

滚动轴承工作表面失效分析

滚动轴承在工作状态下，滚道表面长期受交变载荷的作用，由于化学及物理方面的因素，导致滚动轴承工作表面产生点腐蚀及疲劳效应，造成轴承早期失效。针对轴承早期失效——点腐蚀及疲劳，从材料本身的质量及轴承的工作条件，分析了轴承点腐蚀及疲劳失效发生及发展的原理。阐述了影响表面点腐蚀及疲劳失效的因素：材料的冶炼质量、热处理状态、表面加工精度、表面残余应力、润滑油、接触表面塑性变形等，提出了相应的改进措施，以减少点腐蚀及疲劳失效现象的发生，提高轴承的使用寿命。     

预测复杂结构系统安全疲劳寿命的一种新数值方法

针对大型复杂结构系统，提出了一种安全疲劳寿命预测的数值方法。该方法利用有限元分析和材料的寿命曲线，来计算得到复杂结构系统主要疲劳失效模式的寿命值，以此寿命值作为结构系统疲劳寿命母体的样本值，然后再由单侧容限系数法来预测结构系统具有一定置信度的安全疲劳寿命。对于主要疲劳失效模式的识别，研究了一种对数准则，从而减小了遗漏主要失效模式的可能性；对于单侧容限系数，编制了一种高精度的计算程序。所提供的算例说明了该方法的工程应用价值。     

一类多自由度非线性系统随机振动的等效线性化法研究

根据机械振动系统中弹性力、阻尼力只决定于弹性元件的变形和阻尼元件的相对速度的特点，建立了一种处理弹性元件与阻尼无件并联时多自由度非线性系统随机振动的新方法。此方法具有物理意义明确、计算量小之特点，是分析这类非线性系统随机振动行之有效的方法。     

压簧的可靠性优化设计

压簧广泛地用于石油机械中,起到缓冲和减振的作用。在工作中主要承受交变载荷,失效形式是疲劳断裂。经过分析,找出其危险点,以危险点的工作应力作为参数建立了力学模型。根据应力强度干涉理论建立了疲劳可靠性模型。利用力学模型和疲劳可靠性模型对压簧进行了可靠性优化设计,以压簧体积最小作为目标函数,以压簧的尺寸和疲劳强度的可靠度作为约束条件,建立可靠性数学模型,采用MATLAB语言编程进行计算,优化后的压簧体积和尺寸都相应地减少了。最后,利用ANSYS软件计算出优化后压簧的可靠度,比优化前提高了5%。