风力机疲劳问题分析

从风力机的疲劳载荷源和疲劳寿命要求出发对风力机疲劳问题进行了分析,确定了风力机疲劳分析的方法和步骤,根据风速分布和设计寿命,采用雨流计数法制定出疲劳载荷谱,然后由疲劳载荷谱计算风力机疲劳寿命.     

叶片疲劳应力幅的断口特征形貌判断

归纳总结了叶片疲劳断口的特征形貌。宏观疲劳断口的特征形貌主要有宏观疲劳源或疲劳源区的疲劳沟线、疲劳扩展距离、疲劳断口的粗糙度,微观疲劳断口的待征形貌主要有微观疲劳条带间隔、二次疲劳裂纹和韧窝形貌等。然后讨论了通过疲劳断口特征形貌的定性分析或定量分析诊断疲劳应力幅大小的可能性和值得注意的问题。     

民机结构疲劳损伤可靠性分析

为不断改进飞机结构设计提供技术支持,在飞机结构设计和维修中,需制订一套实用的结构疲劳分析程序,以便于结构工程师确定出合理的检查任务,以此来保证结构疲劳可靠性。结构疲劳的可靠性是通过设计阶段的疲劳设计和疲劳损伤觉察可靠性评估来保证。疲劳设计是采用"分散因子"的方法来确定结构疲劳可靠性。针对飞机维修和修理过程中遇到的疲劳问题,对结构疲劳评估和损伤容限评估进行了研究和分析。     

微动疲劳参数对钢丝微动疲劳磨损演化的影响*

微动疲劳易引起钢丝表面磨损和横截面积损失,进而造成钢丝断裂失效并缩短钢丝绳使用寿命。不同微动疲劳参数（接触载荷、疲劳载荷、钢丝直径和交叉角度）引起差异的钢丝微动疲劳磨损特性,故研究微动疲劳参数对钢丝微动疲劳磨损演化规律影响至关重要。基于摩擦学理论和Marc仿真软件构建钢丝微动疲劳磨损模型,探究接触载荷、疲劳载荷、交叉角度和钢丝直径对钢丝微动疲劳磨损演化的影响规律。结果表明：钢丝微动疲劳磨损体积主要与接触载荷和疲劳载荷有关;疲劳钢丝的磨损深度、磨损率及磨损体积随着接触载荷的增加而增大,且不同接触载荷下疲劳钢丝磨损体积均随着循环次数的增加而呈线性增加;随疲劳载荷幅值的增加,疲劳钢丝的磨损深度、磨损率及磨损体积均呈增加趋势;在不同疲劳载荷范围下疲劳钢丝的磨损体积均随着循环次数的增加而呈线性增加;当接触载荷、疲劳载荷及钢丝间摩擦因数相同时,不同交叉角度和不同加载钢丝直径下疲劳钢丝的磨损体积相同。     

金属材料的疲劳无裂纹寿命

引言大多数金属结构或机械的毁坏是由其关键另件的疲劳破坏所引起的,精确地估算结构的疲劳寿命,对于安全运转和节约均具有重要意义。疲劳破坏从表象上可以看成是由两个过程组成的,即疲劳裂纹形成和疲劳裂纹由初始的亚临界尺寸扩展到最终的临界尺寸.所以疲劳寿命是疲劳无裂纹寿命和疲劳裂纹扩展寿命两     

加载频率对FV520B-I钢超高周疲劳性能的影响

采用超声疲劳试验方法和常规疲劳试验方法,对FV520B-I钢在20kHz和140 Hz频率下的超高周疲劳性能进行了研究,分析了加载频率对FV520B-I钢超高周疲劳性能的影响,并基于Basquin方程对超声疲劳试验数据进行了修正。结果表明:在应力幅值相同的情况下,试验钢的疲劳寿命随加载频率的提高而增加,而疲劳强度随加载频率的提高而降低;常规疲劳试验和超声疲劳试验下试验钢的疲劳断裂机制和断口形貌基本相同;修正后的超声疲劳试验数据与常规疲劳试验数据具有较好的相容性。     

焊接钢结构疲劳破坏的机理及原因分析

焊接钢结构的疲劳破坏时有发生,本文通过分析疲劳破坏的机理和原因,归纳疲劳破坏的特点,指出疲劳破坏的危险性,并针对焊接钢结构疲劳破坏的原因提出提高疲劳寿命的方法.     

焊接钢结构疲劳破坏的机理及原因分析

焊接钢结构的疲劳破坏时有发生,本文通过分析疲劳破坏的机理和原因,归纳疲劳破坏的特点,指出疲劳破坏的危险性,并针对焊接钢结构疲劳破坏的原因提出提高疲劳寿命的方法.     

金属多轴疲劳行为与寿命预测研究进展

多轴疲劳损伤行为和寿命预测研究关系着复杂加载条件下金属结构件的服役安全,一直受到科学和工程领域的重视.总结多轴低周和高周疲劳试验性能测试一般过程和疲劳行为研究,重点论述多轴非比例加载对低周疲劳和高周疲劳行为的影响,受加载路径,加载载荷和材料类型的影响,非比例加载对材料低周疲劳循环硬化行为和疲劳寿命的影响有差异,对低周疲劳和高周疲劳表现的疲劳行为的影响也有差别,作用机理不尽一致.单轴本构关系通过引入非比例度因子、修正循环强度系数或将多轴加载时的应变等效为单轴应变等方式可推广到多轴疲劳领域.基于应力、应变、能量、临界面和临界面应变能密度法的多轴疲劳寿命预测模型在文中做了综述,疲劳损伤参量中包含能量项的一些多轴疲劳寿命预测方法常被用于多轴低周和高周疲劳寿命预测.缺口件多轴疲劳寿命可采用多轴损伤参量结合局部应力应变法、应力梯度法、应力场强法及临界距离法等进行预测.     

腐蚀和疲劳交替作用下飞机铝合金疲劳性能及断裂机理研究

对LY12-CZ铝合金试验件进行腐蚀和疲劳的交替试验研究,分析"腐蚀+疲劳"和"疲劳+腐蚀+疲劳"两种方式下不同的腐蚀时间及不同的温度对试验件疲劳性能的影响及疲劳断裂特性差异。对试验结果的分析处理表明,同样腐蚀条件下"疲劳+腐蚀+疲劳"较"腐蚀+疲劳"方式的试验件疲劳寿命有所增加,而且增加幅度随着预疲劳寿命的增加而降低。腐蚀钝化疲劳过程中产生的微裂纹及挤入/挤出是疲劳寿命增加的原因。在腐蚀较轻状况下,腐蚀过程的钝化有着修复疲劳微损伤的功能,在腐蚀较为严重情况下(如腐蚀时间为40 h、温度为60℃),同时也产生大量腐蚀坑缺陷成为疲劳裂纹源,使得试验件疲劳寿命增加不明显,疲劳与腐蚀交替作用的先后顺序对试验件疲劳寿命的影响无差别。     

Investigation of the coupled distribution of initial and machining-induced residual stress on the surface of thin-walled parts

Residual stress on the machined surface and the subsurface is known to influence the distortion of thin-walled parts. Therefore, it is essential to predict the distribution of surface residual stress accurately. In this paper, the coupled distribution law of initial residual stress and machining-induced residual stress is investigated. Firstly, a model with initial residual stress is established and incorporated into thermal mechanical coupled finite element model of 2-D cutting. Then, a tensile fixture is designed to impose initial stress into a thin-walled part of Al-6061, and cutting experiments are carried out. The residual stress distribution is measured by X-ray diffraction/electropolishing method. The results of experiments and simulation show that in the plastic deformation zone, the initial residual stress has no significant influence on the distribution of the machining-induced residual stress. In the elastic deformation zone, the stress that linear grows along depth from zero to initial residual stress is superimposed on machining-induced residual stress. The mathematical model of stress coupling distribution on the surface of thin-walled parts is established by numerical method. Finally, it is found that the effect of coupled stress distribution on distortion is more significant with the decrease of thickness (from 3 to 0.5 mm) of the thin-walled parts.     

梯度材料球罐热弹性应力分析

对梯度材料球罐承压条件下的热弹性响应进行分析，通过求解应力控制方程分别考察不同弹性梯度因子和温差梯度因子对球罐中应力分布的影响。分析结果表明，即使不考虑梯度温差应力的影响，梯度材料球罐的最大环向应力也不总在球罐的最内层，而是取决于材料的弹性梯度分布；并且，不同球罐壁厚下，弹性梯度因子对球罐应力分布的影响作用也明显不同。随着温差梯度因子的增加，球罐中径向应力将从完全受压状态转变为部分受拉状态，而球罐内外壁的环向应力差值也随之增大。     

随机应力循环下结构疲劳寿命和可靠性的计算

将以往对应力循环二维分布特性的研究转化为对一次应力损伤一维分布特性的研究,基于应力损伤的Ｍａｒｋｏｖ性,研究了一次应力损伤服从指数分布时就总损伤的分布规律,给了了结构疲劳寿命和可靠性的计算方法,文末给出了本文方法在３００ｔ转炉倾动机构疲劳设计中的应用。     

单剪螺栓连接复合材料叠层板螺栓孔周边应力场分布

基于螺栓连接三维实体模型，研究螺栓-孔间隙、挤压面摩擦因数等因素对挤压面上的应力分布的影响。研究发现螺栓连接叠层板每层中在纤维方向上释向应力和周向应力达到最大值，单层板铺层方向是径向应力和周向应力的主要承载方向。螺栓-孔间隙对孔周应力的分布产生较大的影响，径向应力分布具有相似性，间隙越大，径向应力水平越高，最大周向应力反而有所减小，而且间隙的存在使得径向应力的分布发生改变，最大径向应力向外加载荷方向靠近；螺栓-孔接触面的粗糙程度对孔周应力的分布也产生较大的影响。随着摩擦因数的增大，最大径向应力随之减小；最大周向应力随着摩擦因数的增大而减小。     

Experimental investigation of residual stress distribution in pre-stress cutting

This paper presents an analysis and experimental study on the formation and distribution of machined surface residual stress in pre-stress cutting. In the first component of the paper, the mechanical and thermal effect on residual stress is analysed. The results show that machined harden layer and cutting heat transfer conditions are crucial to form residual stress in a machined surface. Residual stress has three kinds of distributions in different mechanical and thermal conditions: tensile stress, compressive stress and tensile–compressive stress. If pre-stress is applied, it would facilitate residual compressive stress in the machined surface effectively; its action is analysed with an experimental study. The experiment is carried out by hardened 40Cr alloy steel turning with different tool rounds and pre-stress loading; the results obtained in this study indicate that the tool round would redound to generate residual compressive stress in the machined surface and affect the residual stress distribution significantly, whilst pre-stress load can affect the magnitude of residual stress actively, but does not for its distribution. It is found that the experimental results of residual stress distribution are consistent with the theoretical analysis.     

Analysis of stress distribution around defects and inclusions by F.E.M.

This study has been made to investigate the stress distribution around defects and inclusions that behave as stress concentrators. The stress distribution and interaction effects around defects and inclusions were analyzed using Finite Element Method.     

涡旋压缩机主要零部件应力和变形随曲柄转角变化的规律分析

为了研究曲轴在不同旋转角度时各零件的应力分布和变形情况,利用三维建模软件分别建立不同转角位置时动涡旋盘、十字滑环、曲柄销、支架的三维模型并进行组装,基于有限元法分别对不同转角位置下不同零件的变形和应力分布情况进行分析。结果表明:在不同旋转角度时各零件的最大变形和最大应力的大小和位置不同;由于间隙的存在,使得动涡旋盘的最大变形位置为端板的边缘;十字滑环上键的应力和变形与十字滑环中心和曲柄销中心的位置相关;支架的应力和变形与十字滑环上键的受力情况相关。     

基于有限元仿真结果和车削实验的刀屑平均摩擦因数估计方法

刀屑摩擦因数的取值对工件已加工表面残余应力分布的有限元仿真结果影响很大,但一般有限元仿真软件并没有提供刀屑摩擦因数的确定方法。为此,提出了一种基于AdvantEdge FEM软件仿真实验数据,并结合车削实验及残余应力测定结果估计刀屑摩擦因数的方法。与AdvantEdge FEM软件默认的摩擦因数相比,按照该方法计算出的摩擦因数仿真所得到的车削工件的残余应力分布与实验测定的残余应力分布更为接近。 .     

骑马螺栓约束对少片钢板弹簧应力影响的试验研究

对汽车用两片钢板弹簧的紧固约束进行了试验研究.试验发现在不同的约束条件下骑马螺栓外侧板簧叶片应力分布、离散度变化在5%～8%,应力分布趋势相似,但骑马螺栓之间的叶片应力平均值变化较大,且随约束力的降低应力分布急剧增大,当约束减轻至一定界限时,其平均应力超过强度允许值.     

厚壁筒柱面受双曲余弦分布压力、端面受常力之解及圆筒无限长时的极限

在三维空间中构建了一个既满足双调和方程又满足边界条件的新应力函数，对厚壁圆筒在柱面上受双曲余弦分布压力、端面受正压力总和为常力的情况，给出了解析解。避免了长期以来利用均布压力近似代替变力来求解轴对称问题所造成的误差。同时，给出了压力沿轴向不变时的极限，导出了厚壁圆筒著名的Lame解答。