起重机金属结构剩余疲劳寿命估算方法

起重机在港口运输及水电工程中使用量大，服役周期长，工作强度大，工作环境恶劣。同时由于起重机在施工、使用过程中造成的众多损伤，使得起重机的主要结构件疲劳强度降低。金属结构作为重机的整机支撑部分，其疲劳寿命直接影响和决定了设备的使用寿命。目前，在用的起重机中有不少已使用10年以上，亦有相当数量处于超期服役状态。     

起重机金属结构剩余疲劳寿命估算方法

0　引言起重机在港口运输及水电工程中使用量大 ,服役周期长 ,工作强度大 ,工作环境恶劣。同时由于起重机在施工、使用过程中造成的众多损伤 ,使得起重机的主要结构件疲劳强度降低。金属结构作为重机的整机支撑部分 ,其疲劳寿命直接影响和决定了设备的使用寿命。目前 ,在用的起重机中有不少已使用 10年以上 ,亦有相当数量处于超期服役状态。起重机的设计寿命一般在 15～ 30年。因此测定这些服役周期长、负荷量大的起重机的剩余寿命 ,对于安全生产和设备技术管理工作有着重要的现实意义。1　起重机金属结构剩余疲劳寿命估算的方法由于影响金…     

基于损伤力学的铸轧辊套疲劳寿命的研究

分析铸轧辊套的疲劳失效机理,然后应用损伤力学理论,将辊套疲劳裂纹产生和裂纹扩展有机地结合在一起考虑,在应力场已知的情况下,采用损伤力学一有限元法对辊套的损伤场进行了分析,估算了裂纹扩展的寿命,并给出了具体分析步骤.最后,通过具体的算例,验证了整个分析计算过程的可行性.该研究方法改变了研究辊套裂纹形成与裂纹扩展两个单独处理的现状,而使其成为一个完整的统一的分析过程.通过分析计算结果可知:辊套的疲劳寿命与辊套材料的热疲劳性能、导热能力、热膨胀系数以及表面加工质量直接相关,从而为提高辊套使用寿命提供了有价值的参考.     

用弹塑性断裂力学近似估算轧辊的热塑性应变疲劳寿命

1 温度场与热应力场的计算在轧制过程中,热量不断由轧件传给轧辊,其上任一点由于同轧件与冷却水相接触而交替地被加热与冷却,因而引起交变热应力,使轧辊表面经受热疲劳作用,而在辊面形成表面径向裂纹。为了计算由此产生的热应力,必须预先计算辊内温度场的分布。轧辊内非定常温度场的分布,文中采用下式给出:     

未焊透焊缝疲劳寿命估算

未焊透是起重机焊缝中最常见的缺陷之一,采用有限元软件ANSYS对未焊透的起重机焊缝试件进行仿真,通过数据拟合获得修正后的未焊透缺陷应力强度因子的表达式。利用断裂力学经典理论,结合疲劳试验数据和仿真数据估算各试件的疲劳寿命,与实验结果进行比较,为起重机未焊透焊缝的疲劳寿命计算提供了一种新的方法和手段。     

压煮器疲劳寿命的估算

压煮器是溶出氧化铝的关键设备。山西铝厂二期一步工程溶出引进了法国彼施涅公司单管预热和压煮器溶出的生产工艺,溶出温度高达260℃,压力达5.2mPa。矿浆中苛性碱浓度为235g/I.一步工程压煮器是用法国钢材A48CPR-APR制作的,为加快设备材料国产化的步伐,为今后用国产钢材16MnR代替法国钢材A48CPR-APR提供可靠的科学依据,本文对压煮器的失效作了分析,认为间断操作和工作压力的波动使压煮器在交变载荷作用下工作,并且循环次数在10~3～10~4之间,属于低周疲劳。试验已经测定16MnR和A48CPR-APR常规应力-寿命曲线、应变-寿命曲线及一定温度的碱性介质条件下的应力-寿命曲线,通过对两种材料腐蚀疲劳性能的分析和研究,结果表明,压煮器的疲劳寿命远远超过设计标准,所以,国产钢材16MnR完全可以代替法国钢材A48CPR-APR作为压煮器材料。     

基于损伤力学的粉末高温合金FGH96疲劳寿命预测

以粉末高温合金FGH96为研究对象,提出采用损伤力学理论来建立寿命预测模型.对于不同夹杂物特征,粉末高温合金裂纹萌生有不同的表征参量,其数值变化为裂纹萌生的寿命预测提供思路.对粉末高温合金寿命预测的研究现状进行分析,然后利用损伤演变方程建立寿命预测模型;使用有限元软件(ANSYS)分别模拟夹杂物的不同位置、不同尺寸以及...     

折弯机机械补偿机构疲劳寿命的估算

机械补偿机构是金属板材折弯机中普遍使用的挠度补偿机构,它可以减小折弯工件时滑块与工作台挠曲变形带来的不利影响,提高折弯机的制件精度.折弯过程中,折弯机机械补偿机构受到反复挤压与拉伸,容易产生强度和疲劳破坏,机械补偿机构的设计中对其进行疲劳寿命的估算与校核是必不可少的一个环节.本文采用三维弹性接触有限单元法对某型机械补偿机构的折弯过程进行模拟,得出折弯过程中机械补偿结构的最大接触应力,将得到的最大接触应力代入材料的S-N疲劳寿命公式,计算得出补偿机构的疲劳寿命.分析结果表明：该机械补偿机构的疲劳寿命满足设计要求,并与试验结果具有较好的吻合程度.该方法对折弯机机械补偿机构的疲劳寿命的估算与校核具有较大的指导意义.     

桥式起重机焊接部件疲劳裂纹寿命估算

讨论了疲劳裂纹起始寿命公式和局部应变法在桥式起重机焊接件裂纹起始寿命计算中的应用。讨论了统计学、疲劳裂纹概率断裂力学和Monte Carlo法在桥式起重机焊接件裂纹扩展寿命计算中的应用。最后,应用Monte Carlo法和Weibull分布对桥式起重机焊接件疲劳裂纹总寿命进行分析。     

桥式起重机主梁结构剩余疲劳寿命估算

针对冶金起重机工作的级别为A7或A8、满载工作、小车移动位置固定、应力等幅等条件,确定了寿命估算模型、疲劳载荷谱以及计算参数。还做了实例估算,与检验结果基本相符。     

疲劳寿命预测方法综述

综述了疲劳裂纹形成寿命和疲劳裂纹扩展寿命的预测方法,评述了各种不同预测方法的基本假设、估算步骤和特点,并对疲劳寿命预测方法进一步的发展方向作了展望。     

Zr—4双轴低周疲劳寿命估算

测定了拉－扭复合加载下,主应变比φ＝－０．５,０．６３,－０．７,－０．８,和等效应变幅△εｅｑ＝０．５％,０．７％,０．８％,１．０％,１．１％下,Ｚｒ－４低周疲劳寿命曲线,分别采用最大主应力、应变,ＣＯＤ应力,应变,最大剪应力,应变,Ｍｉｓｅｓ等效应力,应变,ＬＥ应变,ＢＭＫ应变准则,估算了Ｚｒ－４单轴、双轴低周疲劳寿命。结果表明：应变准则能较好地描述了Ｚｒ－４双轴低周疲劳寿命,特别是Ｍｉｅｓ     

基于断裂力学的起重机焊接箱形梁疲劳寿命估算

随机载荷作用下的疲劳破坏是起重机焊接箱形梁的主要破坏形式之一。本文根据试验和研究成果,总结了桥门式起重机焊接箱形梁的各项疲劳参数取值。同时以等幅载荷疲劳裂纹稳定扩展阶段的计算公式为基础,针对起重机承受随机载荷的特点,利用均方根法对随机载荷进行等效处理,提出估算桥门式起重机焊接箱形梁的疲劳裂纹扩展寿命的方法。     

冷挤压成形零件的疲劳寿命集成仿真分析研究

将冷挤压零件成形和疲劳破坏的过程作为一个系统,以三维建模软件UG、非线性有限元软件MSC.Marc和疲劳分析软件MSC.Fatigue等为平台,通过合理解决软件之间的接口,建立了疲劳寿命集成仿真分析系统.并以传动轴花键为例对集成仿真分析进行了介绍,该法对冷挤压成形及工艺控制的制定具有指导意义.     

多轴疲劳寿命预测方法

在工程实际中,大多数工程结构和机械零件都承受着各种形式的循环载荷,载荷分布大多呈现多轴应力状态。在循环荷载作用下,对多轴疲劳寿命的研究比单轴的更加接近工程实际,有更广泛的应用背景。针对这一现状,本文详述了近年来国内外关于多轴疲劳寿命预测方法的研究现状,分别介绍了等效应变法、能量法、临界面法三种主流方法的基本原理及优缺点,并将这三种方法做了简单对比。另外,针对现阶段各类多轴疲劳寿命预测方法的不足,提出了今后在多轴疲劳领域研究工作的设想。     

基于连续损伤力学的高低周复合疲劳损伤

基于连续损伤力学(CDM)的经典损伤理论和不可逆热力学原理,分别对高周和低周疲劳载荷下的损伤演化模型进行了研究,进而推导出一个新的高低周复合疲劳损伤模型;将该模型编写为UMAT耦合到ABAQUS有限元分析软件中,实现了对缺口材料高低周复合疲劳损伤的模拟及裂纹萌生位置和萌生寿命的预测;同时研究了不同的高低周循环比对裂纹萌生寿命的影响.结果表明,裂纹容易在缺口根部应力集中处萌生;该模型考虑了高低周循环的交互作用,模拟计算结果更符合实际情况;同时通过研究发现高的循环比会使裂纹的萌生加速.     

轴向柱塞泵疲劳损伤分析及寿命预测

轴向柱塞泵工作环境恶劣、工况复杂,柱塞在柱塞腔内做往复直线运动,承受着复杂的交变应力,疲劳损伤是其常见的失效形式之一。为了分析柱塞泵的疲劳损伤、预测其剩余寿命,提高其运行的安全可靠性,提出柱塞泵疲劳损伤分析及寿命预测方法。建立柱塞泵的刚-柔-液耦合模型,进行联合仿真并分析;基于Miner疲劳累计损伤理论,运用ANSYS Workbench软件及nCode模块,得到柱塞的疲劳损伤云图和疲劳寿命云图,对柱塞泵疲劳损伤的薄弱部位以及剩余寿命进行分析,最后探究了主轴转速、工作压力对柱塞泵疲劳损伤及剩余寿命的影响。结果显示：在典型工况下,柱塞的疲劳寿命约为7 448.8 h,基本可以满足柱塞疲劳寿命要求。     

变幅载荷下孔挤压件疲劳裂纹起始寿命的估算方法SCIEI

本文研究了孔挤压与超载复合强化对LY12CZ铝合金疲劳裂纹起始寿命的影响。实验结果表明,复合强化对该合金的疲劳裂纹起始寿命及裂纹萌生、扩展特性的影响与孔挤压强化的效果相同,得出了复合强化后疲劳裂纹起始寿命的定量表达式。据此,提出了变幅载荷下孔挤压件疲劳裂纹起始寿命的估算方法,实验证明该方法是可行的。     

电阻法检测金属构件损伤及预测疲劳寿命

基于非线性连续疲劳损伤理论,考虑应力幅带来的非线性累积效应,以电阻值定义金属构件损伤参量,提出基于电阻变化的金属高周疲劳损伤累积模型及疲劳载荷应力幅对损伤参量的影响函数,给出通过测量电阻来检测金属构件疲劳损伤状态的方法及预测高周疲劳剩余寿命的理论公式,并通过45号钢高周疲劳试验进行验证。     

ZTC4钛合金不同应变比下应变疲劳寿命估算

对ZTC4钛合金进行应变比为-1、0.1和0.5的应变疲劳试验,并运用Zheng公式对实验数据进行分析,得到3个应变比下的应变疲劳寿命曲线。通过修正Zheng公式中的Δεt,得到受应变比R影响的当量应变范围Δεt*,从而得到含应变比R因子的归一化模型,用于预测不同应变比下ZTC4的应变疲劳寿命。