残余应力对有缺陷球壳耐疲劳性能影响试验研究

采用试验方法对比研究了壳体内存在残余压缩应力和没有残余压缩应力2种钛材壳体的耐疲劳性。介绍了疲劳试验所需缺陷准球冠形薄壁壳体样件的预制方法及预制样件的合格性爆破测试方法,讨论了样件准备方法的合理性。介绍了疲劳试验样件分组处理方案,基于各组样件处理方式代表的样件热处理与加压状态讨论了壳体极限疲劳破坏次数试验数据,总结了残余压缩应力的作用,认为在受内压疲劳时残余压缩应力部分抵消了内压产生的拉应力,使疲劳应力幅大幅度下降,明显提高了壳体的疲劳寿命。从设备耐疲劳角度看,使承受内压的容器壳体内保持一定残余压缩应力对提高设备的疲劳寿命非常有利。     

连续油管寿命影响因素及对策探讨

针对?66.675 mm QT900连续油管施工全过程寿命的破漏损伤特征,采取在倒换连续油管过程中进行在线检测和分段取样方法,对样品进行测量、爆破、弯曲、压扁和抗拉等系列试验检测工作,对该连续油管施工寿命情况和检测试验结果进行综合分析,发现影响连续油管寿命因素多,但弯曲是导致连续油管疲劳损伤影响其寿命的主要因素,根据寿命影响因素特征分析结果,提出了平均化弯曲次数、倒换连续油管、强化工艺设计等降低连续油管疲劳和损伤的系列对策,为提高连连续油管使用寿命提供了科学指导。     

合成塔谱载作用下低幅值载荷对疲劳裂纹扩展寿命的影响

近年来,国外虽然己对压力容器的变幅值进行了疲劳研究,但尚未见到编成的载荷谱。笔者用16MnR制成CCT试件,在计算机控制的MTS疲劳试验机上进行了15级合成塔等均值试验谱的疲劳试验,找出了最低幅值载荷对疲劳寿命的影响,并与累积损伤公式计算的结果进行了比较。     

U形膨胀节的疲劳寿命

本文介绍了U形膨胀节的疲劳试验结果。通过对试验结果的分析,分别得出了疲劳破坏寿命、设计许用疲劳寿命的最佳曲线和计算公式。     

20CrMo超高强度抽油杆的疲劳可靠性分析

为了提高抽油杆的产品质量,必须保证给定疲劳寿命的可靠性。为此,需要进行疲劳寿命试验,并分析其可靠性。石油大学（北京）与东北输油管理局铁岭机械厂合作,对２０ＣｒＭｏ超高强度抽油杆进行了疲劳寿命试验及可靠性分析。现文介绍了疲劳试验的方法、试件及条件;给出了疲劳寿命的概率分布;得出了２０ＣｒＭｏ抽油杆的Ｐ—Ｓ—Ｎ曲线;提出了保证２０ＣｒＭｏ超高强度抽油杆疲劳可靠性的工艺措施。     

注水油管成组多级疲劳可靠性寿命试验研究

针对机采油井油管经常发生疲劳破坏的问题,加工了J55油管疲劳试件,采用成组多级疲劳试验法,获得了J55油管高周疲劳分组试验数据。通过疲劳寿命的参数估计和分布类型检验,获得了J55油管在不同轴向应力水平下的疲劳寿命、分布规律和P-S—N曲线。结果显示,J55油管的疲劳寿命服从对数正态分布,其SN曲线服从一般金属的疲劳SN曲线形式;在疲劳寿命一定时,欲获得较高的可靠性,需大幅度降低油管的疲劳应力。     

蠕变－疲劳交互作用对高温低周疲劳寿命影响

多维应力状态下蠕变 疲劳交互作用对疲劳寿命(疲劳总寿命和裂纹扩展寿命)影响的研究表明,2.25Cr 1Mo材料无保持周期应变控制的疲劳总寿命和裂纹扩展寿命可用其疲劳成分、蠕变成分和蠕变 疲劳交互作用成分3者的非线性组合来表征,即整个试样的失效过程中存在着蠕变 疲劳交互作用,且其蠕变和疲劳之间是正交互作用。由于这种蠕变 疲劳正交互作用的存在导致了试样或构件的疲劳总寿命和裂纹扩展寿命的降低。利用Matlab对试验结果进行非线性多元回归,得到了用疲劳成分、蠕变成分和蠕变 疲劳交互成分表征的疲劳总寿命方程,定量地表征了该材料蠕变 疲劳交互作用下的疲劳总寿命和裂纹扩展寿命。     

合成航空润滑油对轴承材料的接触疲劳寿命的影响

影响金属材料接触疲劳寿命的因素很多,要弄清各种因素对金属疲劳寿命的影响是困难的。本试验是在四滚子疲劳试验机上,模拟航空发动机主轴承的工作条件,对比考察了三种合成航空润滑油对金属疲劳寿命的影响,对所得的试验结果进行Weibull失效分析。     

基于能量法的灰色GM(1,1)压力容器焊接结构寿命预测

疲劳试验是得到焊接结构疲劳寿命的最佳方法,但其长耗时、高成本,无法频繁用于焊接结构的寿命预测中,因此需要一种快速准确的疲劳预测方法。应用能量寿命估算方法中塑性应变能理论,对压力容器焊接结构疲劳寿命进行估算。以能量法为基础构建灰色GM(1,1)寿命预测模型,提高低应力区估算准确率。对比疲劳寿命试验数据与模型预测的结果,误差率在8%以下。该模型能准确、快速预测压力容器焊接结构的疲劳寿命,尤其适合样本少、信息不完全及试验条件缺乏等工况下压力容器寿命的预测。     

基于断裂力学的海洋管道焊接接头疲劳寿命计算

在复杂的海洋环境中,海洋管道焊接接头是管道结构中容易发生疲劳失效的薄弱环节,对焊接接头的疲劳寿命进行预先计算和评估关乎整个管道系统的安全性和经济性。应用断裂力学方法分析了海洋管道焊接接头疲劳失效的规律,根据疲劳裂纹形成机理,推导出了疲劳裂纹扩展的萌生阶段、稳定扩展阶段的疲劳寿命数学计算表达式,进而计算出焊接接头的疲劳寿命。以X65海洋管道为例,对其进行了全尺寸疲劳寿命试验,并通过理论公式和试验结果相结合,得到了不同应力水平下海洋管道焊接接头疲劳寿命计算式。通过验证得出公式能够较准确得出疲劳寿命值,且能很好地预测X65海洋管道焊接接头疲劳寿命。为海洋管道焊接接头疲劳寿命判断提供了理论基础,同时为海洋管道焊接接头的检修工程安排提供了时间参考。     

超高压聚乙烯反应管疲劳损伤试验

通过对30CrNiMo8钢的低周疲劳试验和高低循环复合疲劳试验,得到了材料的疲劳性能数据以及高频载荷对材料疲劳寿命影响程度,为正确计算反应管的裂纹萌生寿命提供了重要的试验数据和理论依据.     

新型消防用爆破膜的研制

针对液下喷射灭火系统的技术要求，研制出一种新型复合结构爆破膜。该爆破膜具有优异的抗低周疲劳与耐高低温性能，且密封性能好，能在低温、粘性和有腐蚀的环境中可靠地工作。     

复杂应力状态下桩腿节点多轴疲劳寿命评估

引入了一种多轴疲劳寿命评估方法,并对该方法的疲劳评估流程进行研究。使用该方法联合热点应力法对国际公开发表的250多个疲劳试验数据进行多轴疲劳寿命预测,验证了该方法多轴疲劳寿命预测的精确度。最后使用该方法成功对自升式平台K型桩腿节点进行了多轴疲劳寿命评估,可为提高桩腿节点疲劳寿命预测的准确性提供有益参考。     

同心连续管疲劳特性试验研究

迄今为止,还没有关于任何类型同心连续管(CCT)疲劳特性测试和分析的报道。为了给我国CCT疲劳特性研究提供借鉴,推动我国CCT技术的发展,建立了FlexorTU疲劳模型,重点研究了小尺寸内层CT内部压力和环空压力对疲劳寿命的影响和直径增长率。研究结果表明:所有CCT样品的疲劳寿命试验值大于理论模型预测值,说明CT疲劳寿命模型是一个安全有效的方法;基准疲劳试验数据与用模型构建的试验数据有较好的相关性;电阻焊接(ERW)焊缝方向为90°的CCT样品疲劳寿命试验值大于相同有效压力下的基准疲劳试验值;电阻焊接(ERW)焊缝方向为0°或180°的CCT样品疲劳寿命通常较短;内层CT样品的平均直径增长率低于基准试验样品的直径增长率;由于内层CT样品尺寸太小,不足以确定任何经验折减系数,通过与模型预测结果对比,CCT样品的平均疲劳寿命显示了1. 68的折减系数。但由于没有产生足够的数据验证该系数,建议进行更多更深入的试验。所得结论可为CCT疲劳特性的进一步研究提供借鉴。     

高低频率对抽油杆实物疲劳试验有否显著差异的评定

抽油杆失效的主要形式之一是疲劳断裂。多数抽油杆生产企业通过疲劳试验考核产品的疲劳性能。但是试验机频率对疲劳性能的影响，一直存在着争议。文章通过抽油杆疲劳试验中试验频率对疲劳寿命的影响进行了统计分析研究，得出了抽油杆疲劳寿命在２×１０￣６以内试验频率没有明显差异的结论。     

不同内压作用下连续管疲劳寿命有限元分析

为了弥补理论计算难以准确预测连续管疲劳寿命的不足,用ANSYS Workbench有限元分析软件建立了工作状态的连续管三维有限元力学分析模型,给出了连续管疲劳寿命有限元分析步骤,分析了不同内压作用下连续管的疲劳寿命,考察了壁厚对连续管疲劳寿命的影响,并与之前文献通过试验方法得到的结果进行比较。研究结果表明:不同内压作用下,不同壁厚连续管疲劳寿命有限元软件计算结果与试验结果趋势相同,最大误差小于8.46%,平均误差5.84%~7.04%,满足工程精度要求,可以采用有限元方法进行连续管疲劳寿命分析;增加壁厚不仅可以增加连续管的强度,还可以延长其疲劳寿命。     

用P—S—N曲线改进抽油杆的疲劳寿命检测和评定

应用抽油杆可靠性研定的结果和疲劳损伤积累理论,对目前抽油杆疲劳寿命检测和评定中的某些规定提出了改进建议,即用逐级提高应力水平的试验方法,代替目前一直沿用的单级应力水平的试验方法,使得疲劳试验的时间缩短。利用疲劳损伤积累理论计算出表征试件疲劳性能的寿命系数值,更能直观地示出试件的疲劳寿命的优劣。评定方法的数值化能够定量地描述产品之间的性能差异。文中给出了计算实例。     

钻杆应力-疲劳寿命曲线试验研究

钻杆的疲劳失效是引发钻井井下事故的主要原因,因此有必要对钻杆的应力-疲劳寿命曲线进行试验研究。采用旋转弯曲疲劳试验机,研究了常用的S135和G105钻杆的疲劳性能;采用疲劳寿命对数正态分布模型,得出了任意存活率对应的应力-疲劳寿命曲线;采用直接外推法和2m-1外推法将疲劳曲线延伸到长寿命区域,并将其外推结果与配对升降法试验结果进行了对比。升降法试验得出S135和G105钻杆的疲劳强度(存活率为99%,置信度为95%)分别为550.19 MPa和454.79 MPa;由直接外推存活率99%的曲线得到疲劳寿命为1.0×107时,S135和G105钻杆对应强度分别为510.23 MPa和402.01 MPa;由2m-1外推法外推存活率99%的曲线得到疲劳寿命为1.0×107时,S135和G105钻杆对应强度分别为532.95 MPa和428.98 MPa。试验表明,2种外推方法得到的疲劳强度均低于试验值,2m-1 外推法得到的疲劳强度值更接近升降法试验值,因此推荐使用2m-1外推法对概率-应力-疲劳寿命曲线进行外推来得到完整的疲劳寿命曲线。      

沥青混合料疲劳性能研究及寿命预估的新方法

裂缝是沥青路面破坏的主要形式。裂缝主要分为疲劳裂缝、反射裂缝和温缩裂缝。当沥青路面重复地经受某一荷载应力时就会发生疲劳裂缝。为了减少沥青路面产生疲劳裂缝，必须了解沥青混合料的疲劳产生机理，并对疲劳寿命进行研究。通过概述沥青混合料的疲劳机理，并对最常见AC-20I型沥青混合料进行疲劳试验，回归出基于应变模型疲劳寿命的公式，同时为了提高疲劳寿命方程的实用性，采用SPSS多元回归模型预估疲劳寿命，最后建立室内试验和实际路面的疲劳寿命换算系数。     

不同加载模式下对沥青疲劳寿命的研究

采用动态剪切流变试验(DSR)研究了三种不同沥青胶结料在应变控制、应力控制加载模式下的疲劳性能。采用N_(f50)、N_1、N_(P20)和N_(fm)四种疲劳评价指标分析了不同加载模式对沥青疲劳寿命的影响。试验结果表明,加栽模式对沥青疲劳寿命有显著影响,同一种沥青在不同加载模式下的疲劳寿命差异较大,且三种沥青在不同加载模式下的疲劳寿命排序不一致;不同加栽模式下,四种评价指标对同一沥青进行疲劳性能评价时,具有排序一致性,都为N_1N_(p20)N_(f50)N_(fm);在应变控制加载模式下沥青疲劳寿命的区分度比应力控制加载模式下的大得多,应变控制加载模式的疲劳试验更适合来评价不同沥青的疲劳性能。