多轴应力应变的一种新的计算方法

计算缺口件缺口处的应力应变方法有多种,其中应用较广的是具有能量观点的Neuber法和等效应变能密度法。通常Neuber法过高地估计应力和应变,等效应变能密度法过低地估计应力和应变。通过分析研究,文中引进屈服强度参数,提出一种新的计算方法。通过对同一构件缺口处的应力应变的计算结果进行比较可知,文中提出的新的计算方法是合理可行的,有较好的精度。     

疲劳缺口系数Kf和随机疲劳寿命估算

基于局部应力-应变实验分析和随机疲劳试验，就国内外文献中关于确定疲劳缺口系数Kf的方法和近似计算公式进行了研究，并结合修正Neuber法则将其应用于随机载荷下缺口件的局部应力、应变计算与疲劳裂纹形成寿命估算。通过与实测结果的比较，分析讨论了各种近仿计算公式的精度及其疲劳寿命估算结果的影响。最后为工程疲劳寿命估算方法推荐了几种较符合实际的Kf近似计算公式。     

三点计数法在局部应力应变法中的应用

应用局部应力应变法估算构件疲劳寿命时,用计数法摘取应变(应力)历程中的全循环及半循环是一个重要环节,目前常用的雨流计数法尚需探讨改进。本文推荐一种新计数方法——三点计数法,能够计算出应变历程中所有全循环及半循环。并将该计数法用于估算构件疲劳寿命的修正Neuber法,编制出估算寿命的计算程序,供参考使用。     

自行火炮扭力轴局部应力应变随机性分析及应用研究

通过实车试验,获得自行火炮扭力轴的随机载荷谱。采用材料的分段折线式循环应力、应变幅曲线,将改进的二阶矩法与Neuber法结合,提出计算扭力轴应力集中处局部应力、应变随机性的方法。根据随机性分析结果,获得由材料和载荷随机性引起的扭力轴局部应力、应变的概率密度函数,通过二重积分得到联合概率密度函数。结果表明,扭力轴同时具有高周和低周疲劳现象。结合工程实际提出计算不同工况下两种疲劳模式概率的方法,通过进一步研究可以得到自行火炮扭力轴的疲劳可靠性。研究方法对于工程机械装备疲劳可靠性分析和评估具有参考价值。     

关于Neuber方法的两种简化计算方法

对Neuber局部应力应变法进行了研究改进,就局部应力应变对随机动态载荷的响应规律进行了深入分析。在此基础上提出了两种适用于计算机使用的新方法,并设计了适用于IBM-PC及兼容机的计算程序。经验证与使用认为:两种方法正确,计算精度高,并可以大大缩减计算工作量。     

零件局部应力—应变计算新方法

使用修正Neuber法计算零件缺口根部应力-应变时,计算的精确度主要取决于疲劳缺口系数K_f的正确求解.本文认为K_f是弹性缺口系数K_f、名义应力S及材料循环屈服强度σ_s的函数,并结合实验分析提出了一种新的K_f求解公式.然后把K_f代入修正Neubert式进行局部应力-应变计算,证实新法更接近实际,具有更为广泛的适用范围.     

多轴变幅载荷下基于载荷支配模式的缺口件疲劳寿命预测方法

提出一种多轴变幅载荷下基于载荷支配模式的缺口件疲劳寿命预测方法。首先,通过循环计数方法确定多轴变幅载荷历程的计数循环(反复);其次,通过材料的循环应力应变关系和Neuber法推导出虚拟等效应变与真实等效应力之间的关系,并且分别将拉伸型和剪切型Shang-Wang多轴疲劳损伤参数替换虚拟等效应变幅来求解临界面上的真实等效应力幅;然后,通过真实等效应力幅和Neuber法则计算临界面上真实的拉压和剪切等效应变幅,并运用Manson-Coffin方程分别计算缺口部件的拉压和剪切疲劳寿命;最后,选择拉压和剪切疲劳损伤值中的较大值作为每个计数反复的疲劳损伤,并采用Miner法则进行疲劳损伤累积。缺口件多轴疲劳试验结果表明,采用基于载荷支配模式的缺口件疲劳寿命预测方法具有较高的预测准确度。     

随机加载下缺口局部应力应变的弹塑性有限元计算

根据材料在塑性变形后引起的各向异性和Bauschinger效应,利用Jhansale模型原理,对缺口件在随机加载下的缺口根部的局部应力和应变进行弹塑性有限元分析,有限元分析采用了随动强化模型,并考虑材料瞬态局部应力应变的响应特性,最后,将本文有限元的局部应力应变历程分析结果与工程上常用的Neuber法进行了比较。     

大型宽厚板轧机十字万向节疲劳寿命分析

以国内某大型宽厚板轧机主传动系统十字万向节为研究对象,在材料的应变疲劳寿命特性曲线基础上,利用修正Neuber法的局部应力应变法进行材料的疲劳寿命估算,用数值模拟的方法求得十字万向节的疲劳寿命,并与现场实际使用情况对比,验证计算方法的有效性。     

基于局部应力应变场强法的结构声疲劳寿命估算

针对带有缺口薄壁结构的声疲劳寿命估算问题,研究了基于局部应力应变场强的缺口结构随机疲劳寿命估算方法。该方法能同时考虑局部应力应变梯度和多轴应力应变对疲劳损伤的影响。以薄壁开孔柱壳结构为对象,在声激振响应分析基础上,计算出孔边局部位置处的应变场强谱,并估算出疲劳寿命。对比分析表明,该方法对带有缺口薄壁结构声疲劳寿命估算具有可行性。