复杂载荷下裂纹形成寿命预测——损伤公式的评价

介绍了复杂载荷下疲劳裂纹形成寿命预测的方法。基于实验结果和理论分析 ,提出了一个考虑弹塑性应变幅比重不同的损伤公式 ,并与其它五种损伤公式寿命预测的结果做了比较。理论分析和实验结果表明损伤公式的寿命预测结果较其它公式的结果有了一定的改善。如果考虑平均应力的修正 ,精度会进一步提高。由于损伤公式对不同载荷谱的敏感性不同 ,所以损伤公式对不同载荷谱的适用性仍需探讨。编制出的复杂载荷下寿命预测程序 ,适用性较强 ,且考虑了平均应力和残余应力的影响 ,可直接应用于工程实际     

复杂载荷历程下疲劳寿命的预测方法

近年来局部应力－应变法在疲劳寿命预测中，越来越受到人们的高度重视。但普通的Neuber局部应力－应变法对于每一名义应力变程都要需要建立新的坐标原点，并解非线性方程组，为此本文对其算法技巧进行了研究，算例表明，本评议提出了新的算法，能保证足够精度，程序得以简化，运算速度大幅度提高。     

复杂载荷历程下疲劳寿命的预测方法

近年来局部应力-应变法在疲劳寿命预测中,越来越受到人们的高度重视。但普通的Neuber局部应力-应变法对于每一名义应力变程都需要建立新的坐标原点,并解非线性方程组。为此本文对其算法技巧进行了研究。算例表明,本文提出的新算法,能保证足够精度,程序得以简化,运算速度大幅度提高。     

载荷谱下后桥疲劳寿命的预测

以某多功能运动车(SUV)扭杆梁后桥为对象,根据疲劳累积损伤理论中常用的PalmgrenMiner准则、修正的Miner准则和双线性准则,对程序载荷谱下后桥的疲劳寿命进行预测,并结合台架试验验证各损伤模型的精度.结果显示,在随机载荷谱下进行疲劳寿命预测时Miner准则的精度最高,与试验寿命的吻合最好.     

潜艇结构疲劳裂纹形成寿命的分析

以新的高强度钢潜艇锥柱过渡结构为对象,分析了该潜艇结构疲劳热点处的应力及焊接残余应力,这种焊接结构的焊接残余应力为横向最大值０．３σｓ,纵向最大残余应力０．３５σｓ,计及残余应力影响,用局部应力应变法对该潜艇结构的疲劳裂纹形成寿命进行了计算,结果表明该潜艇结构在给定条件下不会萌生疲劳裂纹。     

结构系统疲劳裂纹形成寿命的可靠性分析

以Miner线性累积损伤理论为依据，在全量加载方法的基础上提出了在给定外载和使用寿命条件下计算结构系统疲劳寿命可靠度的阶段分枝-约界法。采用此方法对典型结构系统在对称循环外载作用下的疲劳寿命可靠度进行了数值计算，由此提出一些有益的建议和结构。     

用改进的史密斯公式预测汽车车轮疲劳寿命

根据疲劳寿命预测理论,将史密斯公式作适当的改进,使之包含影响高周疲劳寿命的因素。引用LBF研究所的八级载荷谱作为车轮工作时的载荷谱,用有限元分析的应力值作为基本参数,将改进后的史密斯公式用于车轮的疲劳寿命预测,并以车轮弯曲疲劳试验结果验证此种方法预测寿命的可信性。     

高周载荷作用下微动疲劳寿命的预测方法

本文在试验结果和理论分析的基础上，提出了高周载荷作用下微动疲劳寿命的预测公式。     

油气管线裂纹型缺陷的疲劳寿命预测

利用文献数据,采用Paris公式计算和分析合轴向表面裂纹的油气输送用X60管线钢的疲劳裂纹扩展过程,通过对比舍裂纹缺陷油气输送管的全尺寸实物疲劳试验结果,对所采用的基于失效评定图技术的含裂纹缺陷管道疲劳寿命预测方法的计算结果进行了间接的试验验证。结果表明,含缺陷管道的疲劳寿命数值计算结果与试验结果相吻合,采用小试样测试结果经Newman法修正后进行油气输送管道的疲劳寿命计算和分析是可行的。     

基于裂纹扩展的两级加载下的疲劳-蠕变寿命预测

取加载一个周期内拉应力作用下的应变能密度增量为材料的损伤变量,由迟滞回线所围面积导出了该损伤变量的计算式;依据材料被损伤会使裂纹扩展,裂纹的扩展会导致试件发生断裂的事实,以J积分为裂纹扩展的控制参量,将裂纹扩展看作纯疲劳损伤与蠕变损伤二者共同的贡献,考虑疲劳-蠕变的交互作用,导出了在两级应力加载下的疲劳-蠕变寿命的表达式;该表达式与加载的波形、材料的疲劳-蠕变速率相关.应用该表达式对316L钢在550℃两级应力梯形波加载下的疲劳-蠕变寿命进行了预测,预测值在1.5倍误差因子以内,预测精度较高.     

用于疲劳寿命预测的概率型线性累积损伤准则

引入随机疲劳损伤正则化因子的概念,建立了一种满足统计自治条件的概率型线性疲劳累积损伤准则,给出了单级加载、多级加载和随机谱载作用下,结构或结构元部件的随机疲劳累积损伤计算公式.这些公式可用来描述结构或结构元部件疲劳裂纹形成概率随循环加载历程的演化规律.     

非线性疲劳损伤累积理论研究

为解决两级载荷作用下的材料常在损伤值不为一时破坏的问题，在原有常用疲劳累积理论的基础上，避开等效损伤，并考虑加载顺序、领域潜在损伤和损伤的非线性对材料疲劳寿命的影响，建立了一种非线性疲劳损伤累积模型及其计算公式，并利用两种材料疲劳实验数据，通过该模型预测了它们疲劳寿命，所得结果符合实际，证明了该模型及其计算公式对材料进行寿命预测是可行的．     

基于闭合的疲劳裂纹全寿命估算模型

在工程实际中,以往对元件和构件的疲劳全寿命计算,往往是将整个疲劳寿命分成裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命２个阶段来考虑的,由于在选择初始裂纹长度这一问题上的不一致,因此得到的有很大的差别。本建立了一种简要易行的疲劳裂纹全寿命估算模型,这对解决工程实际问题具有一定的现实意义。     

结构钢高周疲劳寿命预测的电阻模型

研究了金属材料基于电阻变化的损伤定义，它能较好地反映损伤演化过程中共同存在和相互作用的宏、细、微观效应，并且在传导电流的导电截面与承载截面等价的假设条件下，与有效截面的损伤定义等价．通过纯弯旋转高频疲劳试验，提出了基于电阻变化的常用结构钢的高周疲劳损伤累积模型，获得了相应的疲劳损伤演化律及其寿命预测公式，并对由正火45号碳钢、16Mn钢和20Mn钢三种结构钢制成的试样进行了具体测试．     

估算谱载荷下疲劳寿命的一种新方法

提出了一种新的估算谱载荷下疲劳寿命的工程当量等幅载荷公式近似方法.该算法只需要以等幅试验结果为基础,简便实用;同时又能够反映变幅疲劳的基本特性.试验评估结果表明,该方法的估算精度及适用性优于传统的Miner法则等其他4种理论.     

16Mn刚低温疲劳裂纹起始寿命的定量预测

本文研究了16Mn钢的低温疲劳裂纹起始，并力图提出可定量预测低碳低合金钢低温疲劳裂纹起始寿命的新方法，根据本文的研究结果，代温疲劳裂纹起始寿命可由拉伸性能进行估算，并且不需要任何低温疲劳试验和附加的经验修正。     

圆柱—接管拐角裂纹疲劳寿命的估算

压力容器的失效通常发生在接管拐角部位,而失效的原因往往是拐角区裂纹的疲劳扩展。本文研究压力容器接管拐角裂纹前缘形状的变化规律,对裂纹扩展速率作进一步定量计算。实验验证表明,该研究结论是正确的。     

复合材料层板疲劳损伤寿命的预测

根据复合材料层板疲劳损伤机理，首先建立数学模型，然后运用宏观断裂力学的分析，推导出了在基体损伤破坏下正交层板疲劳损伤寿命的预测公式，最后通过算例进行了验证。