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.     

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.     

疲劳安全系数的简便计算

黑色金属零件的材料安全系数,通常是材料强度与所受应力之比。在涉及到疲劳应用的场合,由于此时需要考虑平均应力和交变应力,因而安全系数的计算就复杂化了。通常疲劳安全系数可用图解法来决定,本文介绍直接的简便计算法。在图1(修正后的戈德曼图)中,先画二条失效线,一条是疲劳失效线,它是由纵坐标上取材料的持久极限S_n与横坐标上取材料强     

活塞销疲劳寿命预测的研究

疲劳破坏是活塞销的主要失效形式。对活塞销进行了载荷分析、利用APDL语言建立了有限元分析模型。理论计算了活塞销的疲劳安全系数。基于有限元结果结合Goodman单轴、Sinse多轴修正的名义应力算法,计算预测了活塞销的疲劳寿命。进一步利用FE-SEFE软件进行了单轴、多轴两种方法的疲劳寿命预测,验证该活塞销满足疲劳设计要求,理论验证了FE-SEFE软件在预测高周疲劳寿命的可行性。     

疲劳失效预测的研究现状和发展趋势

综述了国内外有关疲劳失效的判断、疲劳强度理论及其应用、疲劳失效预测方面的研究现状。分别对常用的理论和方法进行了介绍,指出了不同理论和方法的优缺点。重点介绍了疲劳裂纹形成的失效预测方法,按疲劳裂纹形成失效预测的基本假定和控制参数大致分为名义应力法、局部应力应变法、场强法和能量法等。根据断裂力学的相关理论所建立的疲劳裂纹扩展寿命的相关预测方法在寿命预测中具有越来越重要的地位,对疲劳失效预测进一步的发展方向进行了展望。     

交流电作用下电热致动器的热疲劳失效机理研究

针对电热致动器在交流电作用下承受交变温度载荷而发生热疲劳失效的现象,分析热疲劳失效机理。建立电热致动器的瞬态温度分析模型和力学模型,实测致动位移,实测位移与理论计算、有限元仿真结果一致。温度和应力计算表明,结构形式和施加的电压直接影响致动器的温度分布和应力大小,因最大应力小于屈服强度极限而不会发生应力引起的疲劳失效。测试交流电作用下致动位移和循环次数的关系,试验结果和理论计算表明,温度低于脆性-韧性转换温度,电热致动器不发生热疲劳失效,否则在长期循环后会发生热疲劳失效。300~600℃的温度对电热致动器的工作最有利,在此温度范围内能够精确稳定地提供数千万次的致动循环。根据失效现象,分析热疲劳失效机理,得出高温变形是引发热疲劳失效的直接原因,交流电压的幅值和频率对热疲劳的作用都能统一到温度上。     

减速器齿轮轴疲劳可靠性设计

减速器齿轮轴既承受弯矩又承受扭矩,在工作中受交变应力作用,失效模式为疲劳断裂。传统设计方法以计算安全系数为主要内容,以计算安全系数时用到的应力、强度等参数单值为前提。将减速器齿轮轴的疲劳失效看成是一个随机事件。根据应力-强度干涉理论,通过确定工作应力,考虑了零件的几何形状产生的应力集中、尺寸系数、表面加工方法等因素的概率分布状态,绘制轴的疲劳极限线图。并通过计算疲劳可靠性,验证设计结论的有效性。该设计范例对其它轴的疲劳可靠性设计具有一定的借鉴作用。     

不同温度下15CrMoR循环塑性实验研究及低周疲劳寿命预测

在20℃,200℃,300℃和400℃下对15CrMoR进行了循环塑性行为和棘轮效应—疲劳交互作用的实验研究。不同温度下全寿命内循环塑性实验表明,非对称循环加载的大部分时段棘轮应变率基本保持稳定,后期接近失效阶段才急速增大。各温度下棘轮应变随平均应力、应力幅的增大而增大。低周疲劳寿命受平均应力和应力幅的共同影响,但应力幅的影响更大。与Coffin-Manson模型及Morrow修正模型相比,各温度下MSRS模型对材料疲劳寿命的预测更为准确。采用含温度参数的MSRS模型可较方便地预测不同温度下材料的疲劳寿命。     

基于流固耦合混凝土搅拌车叶片疲劳分析

疲劳破坏是混凝土搅拌叶片失效的主要原因之一,故对叶片进行疲劳分析具有重要意义。为了解决传统方法对搅拌叶片应力分析不准确的问题,本研究采用流固耦合分析方法,应用CFX与ANSYS Workbench对搅拌叶片进行数值模拟分析,得到搅拌叶片在搅拌与出料过程中所受到的应力,并在Workbench中采用专业的疲劳分析模块Fatigue tools对叶片进行了疲劳寿命数值计算。结果表明:叶片疲劳安全系数最小的位置是搅拌叶片与搅拌筒壁的连接处,与叶片所受最大应力位置相同,最小安全系数大于许用安全系数,满足应力与疲劳强度要求。     

基于最弱环理论的缺口件概率疲劳寿命预测方法

基于最弱环理论和光滑试样疲劳寿命的Weibull分布,建立了一种缺口件概率疲劳寿命预测方法。该方法首先基于最弱环理论和光滑试样的疲劳强度分布,通过定义缺口件的Weibull有效应力,建立了缺口件在给定循环载荷下的疲劳失效概率计算公式。基于Weibull有效应力和光滑试样的疲劳应力-特征寿命方程,可计算得到给定循环载荷时缺口件的特征疲劳寿命,进一步根据光滑试样的Weibull疲劳寿命分布可最终获得缺口件在给定循环载荷下的疲劳寿命分布。采用上述方法对TC4缺口试样进行了概率疲劳寿命预测,并与局部应力应变法预测结果进行了对比。结果表明:局部应力应变法预测结果过于保守,本文方法预测精度较高,50%失效概率时的疲劳寿命预测结果与缺口试样试验均值寿命吻合很好,10%和90%失效概率时的疲劳寿命预测结果基本分布在试验均值寿命的两倍分散带之内。