结构疲劳寿命、可靠性可视化技术与虚拟疲劳设计

介绍了大型图形用户界面有限元软件、疲劳寿命预测模型、疲劳寿命可视化,可靠性可视化实现方法等结构疲劳寿命以及可靠性可视化技术,阐述了先进的基于“全场”疲劳寿命,可靠性可视化技术的产品虚拟疲劳设计思想,以有限元软件ANSYS为平台,自行开发了基于结构疲劳寿命,可靠性可视化技术的外部模块,并采用该模块对某战斗机起落架框进行了“全场”疲劳寿命,可靠性可视化分析。     

几种疲劳可靠性模型的分析与对比

研究疲劳可靠性的类型,对累积损伤可靠性模型、剩余强度可靠性模型和疲劳寿命可靠性模型进行研究和比较,得出一些结论:在线性的假设下,疲劳寿命可靠性模型和累积损伤可靠性模型的可靠度随循环周期的变化基本一致,具有工程应用参考价值;如果考虑疲劳失效的"突然死亡"特性,则可采用剩余强度可靠性模型。     

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。     

起重机械疲劳断裂可靠性分析的新进展

在疲劳断裂可靠性经典算法的基础上,结合新的数学理论方法,重点分析起重机械疲劳断裂可靠性分析的新方法和新模型。本文主要讨论随机有限元法、基于神经网络的可靠性模型、基于支持向量机的可靠性模型、基于混合遗传算法的可靠性模型和应变疲劳可靠性模型。     

基于MSC.Fatigue的汽车横向稳定杆疲劳可靠性仿真及试验研究

基于传统汽车稳定杆疲劳可靠性设计偏于保守,造成疲劳设计缺乏科学依据、开发周期长、零件过于笨重、疲劳可靠性低等情况,提出将疲劳可靠性方法与疲劳有限元设计方法相结合,利用专业疲劳分析软件MSC.Fatigue,建立汽车稳定杆有限元模型,利用有限元方法计算其最小疲劳寿命和寿命分布,从而得到稳定杆的受力、危险部位、疲劳寿命等情况.稳定杆疲劳试验表明,预估结果与试验结果相吻合,为汽车稳定杆的材料选择、结构优化、疲劳设计提供了参考.     

高速接触线动态疲劳可靠性研究

接触线在实际运营中长期受到受电弓的冲击,易发生疲劳破坏,对其疲劳可靠性分析具有重要意义,为解决实际统计数据匮乏的问题,提出了一种基于弓网动态仿真的接触线疲劳可靠性评估方法。采用威布尔分布来描述接触线的疲劳寿命,结合其S-N曲线,通过推导建立了接触线疲劳可靠性与使用寿命和应力循环的关系;基于模态分解法建立高速弓网动力学模型,计算接触线最薄弱单元的应力时程;利用雨流计数法统计出每个应力循环的均值和幅值,带入可靠性模型中,绘制接触线疲劳可靠性曲线,并研究了接触线预张力的变化对接触线可靠性的影响。算例中,当使用时间超过9年时,接触线疲劳可靠性将会低于0.98,预张力的增大会导致接触线可靠性的下降。     

用剩余疲劳损伤强度预测机械零件疲劳可靠度及寿命的方法

提出在缺乏零件工作载荷谱时，进行该零件疲劳可靠性计计算的方法。用使用过一段时间的零件进行疲劳试验。根据这些试验数据统计出剩余疲劳损伤强度，并利用剩余疲劳损伤强度确定该元件在已使用期内的累积疲劳损伤量。然后用疲劳累积损伤可靠性模型进行零件疲劳可靠性设计计算。     

疲劳／断裂可靠性研究现状与展望

首先简单回顾了疲劳可靠性发展的历史。主要介绍了疲劳／断裂可靠性的几个方面方面及其在工程中的应用，阐述了疲劳／断裂可靠性领域的一些重要研究成果，最后，展望了跨世纪疲劳学的基础研究。     

基于疲劳失效的行星齿轮减速器时变可靠性分析

随着科技革新与社会发展,对行星齿轮减速器的可靠性要求越来越高。行星齿轮减速器运行过程中存在疲劳因素,会导致可靠度发生变化。针对这一问题,首先,根据应力-强度干涉理论,构建行星齿轮减速器在疲劳失效（主要是齿面接触疲劳失效和齿根弯曲疲劳失效）下的时变可靠性模型;其次,结合单调性定理,将时变可靠性模型简化,利用Matlab编程,求解了行星齿轮减速器的可靠度;对时变可靠性模型的各变量进行了灵敏度分析;最后,以PM90精密行星齿轮减速器为例,分别得到基于疲劳失效下的可靠度和各变量的灵敏度,阐述了在接触疲劳失效和弯曲疲劳失效下的可靠性时变规律,为行星齿轮减速器的时变可靠性分析奠定了基础。     

齿轮可靠性模型及其可靠度计算

本文根据齿轮弯曲疲劳与接触疲劳的安全裕度间的相关性,建立起同时考虑弯曲疲劳破坏和接触疲劳破坏的齿轮多失效可靠性模型。从而使得齿轮的可靠性预测更加科学与合理。     

海洋平台结构系统的冰激疲劳可靠性分析

提出一种冰激疲劳损伤简化计算方法，用于计算冰力作用下平台管节点的疲劳损伤，并根据该方法分析平台构件和整体的疲劳可靠性。该方法用两个指数函数拟合平台和海冰相互作用时疲劳应力和应力循环次数与海冰厚度、速度的关系，具有较高的拟合精度，而且给出基于S—N曲线的疲劳损伤计算公式，从而使疲劳损伤计算得到很大简化。在此基础上，给出平台构件可靠性和整体可靠性的计算方法，并通过提出冰载荷作用下海洋平台整体疲劳失效的简化判断依据，简化平台整体疲劳可靠性计算过程。同时基于断裂力学的Paris公式，建立冰载荷作用下构件疲劳裂纹扩展的可靠性模型，当平台被检测出有裂纹时，可以使用该模型对构件和平台整体进行可靠性分析。对冰激动力响应不太严重的平台，可以用文中提出的方法进行疲劳可靠性分析。     

基于威布尔分布的汽车底盘件B值寿命评估与应用实例

汽车底盘件的可靠性寿命是汽车安全的重要组成部分,而B值寿命是当前阶段被广泛应用的评价指标。针对底盘件的试验室疲劳可靠性寿命评价,建立一套基于威布尔理论的疲劳可靠性B值寿命评估方法,并应用到实际测试工作,给出产品可靠性B值寿命分析结果,为汽车底盘零部件的疲劳可靠性寿命评估提供参考。     

局部应力—应变法可靠性寿命估算

本文讨论了可靠性寿命当量累积损伤原理,并在此基础上,对于多级(复杂)应变载荷情况,提出了应变疲劳可靠性寿命估算方法.算例利用P—ε—N曲线和应变疲劳统一方程,估算了累积当量损伤和应变疲劳可靠性寿命.     

腐蚀疲劳可靠性分析方法

阐明了腐蚀疲劳失效的机理及腐蚀疲劳失效设计准则;提出了腐蚀疲劳可靠性分析模型,对与腐蚀疲劳有关的变量的随机特性做了探讨和研究,并通过算例进一步阐明概念与算法,所示数据可供参考;对结构腐蚀疲劳可靠性做了方向提示。     

基于道路谱的汽车零件疲劳损伤预测

对某MPV车型前轮转向节进行疲劳可靠性分析,通过逆向建模与实验对比验证模型准确性,基于刚柔耦合底盘模型和道路谱对转向节的疲劳可靠性进行分析,建立一种在虚拟平台上进行零部件快速疲劳可靠性计算并预测失效部位的方法。     

C级铸钢重构S-N曲线模型的研究

给定若干概率水平的常规疲劳可靠性S-N曲线只能做相应概率水平的疲劳设计与寿命预测,要实现任意可靠性水平的疲劳设计、寿命预测和失效率分布规律估计,需要重构广义概率疲劳可靠性S-N曲线.首先应用Monte Carlo模拟技术在可接受的误差范围重构C级铸钢的疲劳极限和成组法S-N数据,然后应用广义极大似然法测定其中短寿命范围的可靠性S-N曲线,最后应用概率疲劳极限外推法获得该材料长寿命范围的合理疲劳概率S-N曲线.     

重载货车17号车钩疲劳寿命试验与可靠性预测

以小子样分析法研究重载车钩疲劳寿命及其可靠性。车钩疲劳试验用载荷谱按大秦线实测纵向车钩力编制,依据小子样设计的疲劳试验方法,进行车钩疲劳试验。采用Bootstrap方法,分析出17号钩体的安全运行里程与可靠度之间的关系。试验研究结果表明:17号钩体的疲劳可靠性基本与实际运行情况较好吻合。当前的车钩疲劳试验及可靠性分析方法可用来预测同类车钩产品的安全运行里程。     

冶金起重机疲劳寿命的可靠性评估

讨论了疲劳寿命的可靠性评估方法，并对冶金起重机的疲劳寿命进行了可靠性评估。     

联合收割机曲轴结构疲劳可靠性设计

以联合收割机曲轴为例,对受弯扭复合载荷下的结构疲劳可靠性设计方法进行探讨,建立了结构尺寸与寿命、可靠度求解模型,为一般机械结构的疲劳可靠性设计提供了依据。对曲轴进行的分析计算表明,进行结构疲劳可靠性设计可大大节省原材料。     

球墨铸铁疲劳可靠性研究进展

针对目前球铁存在的疲劳可靠性低的问题，从疲劳强度和疲劳纹扩展特性两方面，论述了影响球铁疲劳性能的冶金因素，并指出了今后球铁疲劳可靠性研究的动向。