随机疲劳寿命预测的局部应力应变场强法

在应力场强法研究的基础上，提出了缺口疲劳损伤局部应力应变场强方法，该方法可同时考虑缺口根部局部应力应变梯度对疲劳损伤的影响。通过对缺口件进行随机交变加载下的弹塑性有限元分析，给出一种随机疲劳寿命预测的局部应力应变场强方法，由该法来预测缺口件疲劳裂纹形成寿命，经初步验证，其精度要高于传统的局部应力应变法。     

双轴加载下缺口应力应变分析的改进方法

已有的研究表明利用Neuber法以及等效应变能密度法(ESED法)计算缺口尖端应力应变时,前者计算的结果偏高,后者计算的结果偏低。而利用上述两种方法计算的结果分别为估算结果的上下限。基于对两种方法计算结果的分析,在Neuber法的基础上,改进其计算方法的不足,同时在改进的过程中考虑了材料特性(弹性模量、屈服强度以及泊松比)对应力应变估算结果的影响,同时又保证改进方法估算结果位于Neuber法和ESED法之间。以LD5缺口件为算例,利用改进方法估算其缺口根部应力应变结果,并将其与有限元结果进行对比,二者吻合度较好。     

多轴随机应变加载下铝合金缺口件有限元分析及寿命预测

在应变控制下对7075-T7451铝合金实心棒带U型环状缺口试件进行拉—扭比例、非比例恒幅和随机加载疲劳试验。查明名义剪切应力最大值与轴向应力最大值的下降规律,并用两者最先开始下降时的循环数比值来评估裂纹萌生寿命。利用弹塑性有限元法分析不同加载条件下试件缺口根部的循环应力、应变响应。基于有限元计算得到的应力、应变结果,采用拉伸型多轴疲劳损伤模型预测随机加载条件下缺口试件的疲劳裂纹萌生寿命,计算结果与试验得到的寿命比较吻合。     

多轴加载下缺口件弹塑性有限元分析及疲劳寿命预测

利用有限元分析软件ANSYS,得到了承受拉扭循环载荷的缺口试件缺口的处精确应变数值,给出了引起疲劳破坏的危险点。在临界平面法的基础上,考虑到法向正应变对疲劳寿命的影响,建立了一个新的多轴疲劳寿命预测模型,该模型可以较好地预测缺口试件的疲劳寿命。     

不同加载方式的齿板应力应变有限元仿真

应用确定性力学方法对破碎机齿板的应力应变进行了有限元仿真研究；为满足齿板应力应变等方面的有限元分析之需要，应用模糊随机理论对颚式破碎机齿板载荷施加方法进行了初步探讨，确定了各齿面的载荷状况；给出了计算结果和有限元仿真结果；齿面载荷的隶属度函数呈钟形分布，表明齿面受力情况为中间大，两边小，反映了齿板的真实受力情况。     

汽车后桥壳弹塑性有限元分析

对我国生产的一种汽车后桥壳进行了大位移、大应变弹塑性有限元模拟分析，求得了加载点的载荷-位移变化曲线、最大应力点的弹塑性应变-载荷变化曲线、危险截面的弹塑性应力-载荷变化曲线、危险截面达到全面屈服时的屈服载荷等，为汽车后桥的强度评价及疲劳寿命估算提供了有关数据。     

弯扭耦合作用下缺口根部应力应变分析

对于单轴加载下缺口根部的应力应变,已有的理论方法能够取得很好的效果。但对于多轴加载情况,利用理论方法得到的结果并不理想。因此利用弹塑性有限元软件ANSYS计算缺口根部应力应变关系,确定危险点位置。计算过程中利用MPC单元实现弯扭耦合载荷的加载,该单元能够更好地模拟弯扭耦合加载情况,减小因加载条件引起的误差。根据计算结果对缺口根部应力应变进行分析,研究缺口深度对应力应变的影响,定量给出缺口深度与缺口根部应变分量的关系。     

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。     

基于弹塑性分析的局部过度应变评定方法及其应用

在弹塑性分析法中,防止局部过度应变失效的评定是压力容器分析设计中不可缺少的一环。首先阐述了采用弹塑性分析法评定局部过度应变的理论基础;然后以筒体正交接管为例,详细阐释了应用弹塑性分析法评定局部过度应变的两种流程。结果表明,在进行局部过度应变评定时,应根据容器或元件加载时是一次加载或多次加载的情况,分别选择相对应的方法进行评定。相比于传统的弹性应力分析设计方法,弹塑性分析法能够得到压力容器结构中更精确的应力应变分布状况。     

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.     

低碳钢的大应变低周疲劳

对三种低碳钢的不同缺口的轴对称圆柱形试样在大应变循环下的低周疲劳行为进行了研究。以考察失效周次在１００次以内的疲劳断裂行为。结果表明随着被控循环应变幅度的增大。低碳钢的低周疲劳寿命降低，断裂模式则由疲劳解理逐渐向延性韧窝过渡。缺口处的三向应力程度以及起始循环加载的静态损伤都对最终的疲劳失效有重要的影响。建议采用一种广义的循环应变参量△ε来概括影响这种大应变低疲劳的诸因素，从而可以采用修正的Ｃｏｆｆ     

循环应变下应力幅值统计分析

鉴于试验数据的分散性，讨论了循环应变条件下应力幅值的概率分布，并且用随机过程理论对循环应力幅值的变化进行了理论分析，提出应对半寿命区试验数据进行统计处理的建议，实验结果证实了理论分析的正确性。     

随机载荷下材料疲劳寿命可靠性分析的智能仿真系统

将疲劳累积损伤看作是非稳态过程,摒弃了能量均匀耗散及线性累积损伤理论假设,采用神经网络技术准确描述其与材料性能、载荷应力间复杂的非线性映射关系,真实描述了材料疲劳损伤过程;建立了疲劳失效动态准则,综合考虑了材料疲劳性能及载荷的随机性,能够正确反映两者的个体性能及相互关系。并运用离散事件仿真原因,构造了材料疲劳可靠性分析的智能仿真系统,用以准确地进行疲劳可靠性分析。经正火35钢随机载荷疲劳试验验证,其可靠性分析精度较高。     

平面应变颈缩扩展与剪切断裂的数值模拟

采用虚功率增率有限元法及Ｊ２形变理论，模拟韧性金属平面应变颈缩扩展，剪切断裂演化过程。运用载荷控制的自动识别方法以及各增量步间Ｅｕｌｅｒ控制方法，实现了均匀变形与非均匀变形临界状态的稳定过渡，采用本构方程的Ｅｕｌｅｒ显式积分，对Ｊ２形变理论塑性加载与弹性卸载的不连续性进行了改进，保证了变形局部化模拟过程的可靠性，最后，讨论了不同硬化指数及初始几何不均匀性对局部化力学行为的影响。     

金属捻线成形过程的弹塑性有限元模拟

提出考虑金属捻线成形过程中的大转动几何非线性的共转坐标系弹塑性有限元法,将此法用于金属捻线成形过程模拟,通过数值计算分析成形过程工艺参数对加工应力应变分布和残余应力的影响,为金属捻线成形工艺与结构强度的合理设计提供依据。