弹带挤进压力与火药气体压力对身管疲劳寿命影响研究

针对国内外研究身管疲劳寿命的三种方法,提出了应用有限元数值仿真计算的方法对身管疲劳寿命进行研究。基于弹塑性有限元理论,建立了某火炮身管、弹带及弹丸有限元模型,对弹带材料引入了Johnson-Cook本构模型,采用ALE技术对网格进行更新,应用内弹道方程和有限元挤进耦合求解的方法,得出力边界条件。通过对弹带挤进压力和火药气体压力作用下的身管疲劳寿命分析,火药气体压力作用下的身管疲劳寿命与美军同型号火炮身管疲劳寿命非常相近,说明后者是身管的疲劳破坏的主要因素。     

火炮身管寿命评估方法及其标准研究

研究火炮身管寿命评估方法,对指导部队管理火炮、降低使用风险具有重大意义。针对火炮身管寿命,总结了现有身管寿命的评估方法,包括膛线磨损量法、药室增长量法、累计射弹发数法、初速下降量法等。通过分析我国现行关于身管寿命评估方法的国家军用标准、行业标准,对比标准的适用范围、技术内容,以及要求检测的关键指标,如初速下降量、立靶密集度、弹丸飞行稳定性、内膛径向磨损等。同时,在我国未来火炮身管寿命研究及标准化工作方面,提出应配合身管延寿技术同步开展寿命评估指标体系,加强寿命定量评估标准研制,建立完善寿命标准体系的建议。     

在役超高压反应管的疲劳强度及裂纹扩展寿命的研究

本文根据带内外壁人工缺口高压聚乙烯反应管的内压疲劳试验结果,分析了适用于厚壁管的应力强度因子表达式,研究了残余应力衰减对反应管疲劳裂纹扩展寿命的影响。研究结果表明:厚壁管的疲劳裂纹扩展计算应采用Newman—Raju公式(对外壁裂纹还应进行适当修正);自增强残余应力的作用主要在提高裂纹萌生寿命,而对在役反应管的裂纹扩展寿命影响不大;反应管的裂纹扩展寿命较短,所以应尽量避免内外壁产生裂纹。     

基于nSoft的起重机主梁管节点疲劳寿命分析

结合某码头轨道式起重机主梁斜撑开裂问题对管节点进行疲劳寿命分析。应用有限元软件MSC.Nastran对节点模型进行静力计算,结合疲劳分析软件nSoft对管节点进行疲劳寿命分析,并将分析结果与实际情况进行对比。结果表明,该方法可有效预测管节点疲劳寿命,为疲劳设计提供支持。     

汽车车轮疲劳寿命预测方法的研究

根据疲劳寿命预测理论 ,建立 14× 5 .5J车轮受力危险点的疲劳寿命曲线。以车轮弯曲疲劳试验和有限元分析数据为基本参数 ,采用名义应力法和局部应力—应变法中的莫罗修正公式和史密斯修正公式 ,对 14× 5 .5J车轮分别在等幅载荷和载荷谱作用下进行疲劳寿命预测。运用可靠性理论 ,分别对等幅载荷和载荷谱作用下计算出来的疲劳寿命进行可靠度分析。结果表明 ,名义应力法和史密斯修正公式预测汽车车轮疲劳寿命具有较高的可靠性     

无加强U型钛波纹管疲劳寿命研究

针对无加强U型钛波纹管,依据ASME B31.3附录X302.1.3中新材料波纹管的疲劳寿命设计公式规定,对其疲劳寿命设计公式进行了相应的推导,并对其疲劳断裂形式进行了分析。经与奥氏体不锈钢无加强U型波纹管的疲劳寿命公式对比发现,相比奥氏体不锈钢,钛制波纹管的疲劳寿命较低,计算求得的钛制波纹管疲劳寿命设计公式安全系数较大,采用此公式进行钛制波纹管设计偏于安全;钛制波纹管的疲劳断裂形式与传统的奥氏体不锈钢波纹管断裂形式相同,其裂纹起于两端再向中间扩展,断口形式为典型的韧性断裂。     

含裂纹超高压反应管的疲劳寿命有限元分析

超高压反应管是聚乙烯生产合成装置的核心组件,一旦失效,将会造成严重的事故。基于断裂力学理论,采用帕里斯公式分析了含有微裂纹的超高压反应管的疲劳寿命。考虑超高压反应管实际运行中的复杂情况,在裂纹不同方向、长度与深度的条件下,应用ANSYS Workbench有限元软件分析超高压反应管的等效应力分布与疲劳寿命,为超高压反应管的安全运行与寿命预测提供理论依据。     

海底管道的疲劳寿命估算

分析了影响裂纹扩展寿命的多个随机因素,推导了海底管线裂纹疲劳寿命计算公式.考虑了管跨所承受栽荷、裂纹尺寸、材料断裂韧性等参数,使用Monte Carlo法疲劳寿命模型对海底管道进行疲劳寿命可靠性计算.比较了不同裂纹尺寸对疲劳寿命的影响,编写了计算机应用程序,算例表明它在疲劳寿命的可靠性估计中的应用及其工程意义.     

火炮身管的热影响及其热控制措施

火炮在射击(发射)过程中,身管在高温高压高速火药气体及弹带摩擦等因素的综合作用下,会使身管寿命大幅度下降(对高膛压火炮更为突出),从而严重限制了火炮作战性能的发挥。故在简述火炮身管各种热影响的基础上,阐述了火炮身管目前采取的各种热控制措施。     

钛制加强U形波纹管疲劳寿命研究

简要介绍了工业纯钛制加强U形波纹管疲劳寿命设计方法,并通过8个波纹管疲劳寿命试验得到钛制加强U形波纹管疲劳寿命的设计公式.     

应用对数累积损伤理论预测输弹弹簧疲劳寿命

本文在失效分析的基础上研究了某中口径自动舰炮输弹弹簧的疲劳累积损伤规律,应用对数累积损伤理论给出了计算其疲劳寿命的半经验公式,并讨论了应用对数累积损伤规律预测疲劳寿命的一般程序。     

大口径火炮多发连射炮管热力耦合分析

通过建立一维内弹道学两相流模型和经典圆管瞬态热传导模型,研究了大口径火炮多发连射过程的瞬态传热特性,并用ABAQUS软件进一步分析20发连射时炮管的热结构耦合场。得到某155mm火炮药室部温度场和瞬态热应力场分布规律,为进一步评测炮管的疲劳裂纹和确定剩余寿命提供了参考。     

锅炉炉内承压部件的蠕变分析及寿命计算

本文以高温过热器为例,对锅炉炉内承压部件的寿命损耗规律进行了分析,采用拄森-米勒参数式确定蠕变断裂时间,用罗宾逊法则求出过热器蠕变寿命损耗,同时考虑疲劳对高温金属的破坏作用,最终得到适用于在线监测系统的过热器蠕变寿命简化计算公式。在计算管壁应力时,取额定负荷下的工质压力作为恒定的工作压力,这种处理使计算得到简化并趋于安全。高温腐蚀的影响通过原始壁厚乘以一个修正系数考虑。现场直接测量过热器管壁温度信号,经过适当的补偿和修正,就可输入在线监测系统进行寿命损耗监测。     

基于线性疲劳累计损伤橡胶悬置疲劳寿命预测研究

橡胶元件疲劳寿命的有效预测是其设计开发过程中的重要环节。引入橡胶元件线性疲劳累计损伤原理,提出张量形式橡胶疲劳寿命公式,且根据橡胶材料的实际承载工况提出其失效标准。依据橡胶材料的承载变形可简化为单轴拉伸及简单切应变,设计用于承载拉伸载荷的哑铃型橡胶试柱和承载剪切载荷的环形橡胶试柱,并实测疲劳寿命数据,以最小二乘法原理拟合拉伸与剪切的疲劳寿命函数公式。以车用变速箱悬置与发动机后悬置为疲劳寿命预测研究对象,通过分析其承载位移载荷时的应变张量,利用张量形式的疲劳寿命预测公式预测两种悬置在两种典型工况下的疲劳寿命。结果发现,橡胶材料的拉伸疲劳寿命曲线与简单剪切疲劳寿命曲线的变化趋势一致、形状类似、拟合函数幂指数十分接近;张量形式的疲劳寿命预测公式可有效地预测橡胶悬置的疲劳寿命。     

低应力高周疲劳的寿命计算

在适用于中，长寿命的Ｓ－Ｎ公式的基础上，提出了对低应力，高周疲劳的一种新的疲劳寿命估算公式，并用实验室试验和实际使用进行了验证。在低应力，高周循环疲劳寿命的估算中，这一新的公式比常用的公式更准确些。     

基于焊缝品质参数区间模型的疲劳寿命预测方法

疲劳寿命预测中,焊缝品质参数如材料弹性模量E、疲劳强度系数σ′f和指数b、疲劳延性系数ε′f和指数c往往存在不确定性。运用随机-遗传算法对焊缝品质参数进行区间估计,并结合Manson-Coffin公式构建上述不确定因素的区间模型,提出了一种疲劳寿命区间预测方法。首先,在双轴疲劳试验机上进行了基于应变控制的焊接试件疲劳寿命试验。其次,针对疲劳寿命试验数据,运用随机-遗传算法构建了焊缝品质参数区间求解模型,并结合Manson-Coffin公式建立了疲劳寿命区间预测模型。最后通过模型预测数据与试验数据对比证实了预测模型的精确性以及考虑焊缝品质参数不确定性的合理性。     

单轴载荷下的无限寿命疲劳设计方法与设计数据

本文提供了作者在单轴载荷下的无限寿命疲劳设计方法和设计数据研究方面的试验研究结果。它们包括：单轴载荷下的无限寿命疲劳设计公式,疲劳缺口系数和尺寸系数的设计公式,表面加工系数线图,平均应力影响系数数据和计算公式,许用安全系数数据和６７种国产机械材料的疲劳极限数据．     

Rolling element bearings absolute life prediction using modal analysis

In this paper, the authors introduce an experimental procedure for predicting the fatigue life of each individual rolling element bearing separately using vibration modal analysis. The experimental procedure was developed based on a statistical analysis. A statistical analysis was performed to find an empirical model that correlates the dynamic load capacity of rolling bearings to their dynamic characteristics (Natural frequencies and damping). These dynamic characteristics are obtained from the frequency response function of each individual bearing that results from vibration modal analysis. A modified formula to the already known Lundberg-Palmgren life formula is proposed for rolling element bearings. Given the modified formula, one can predict the fatigue life of each individual rolling element bearing based on its dynamic characteristics. The paper compares the results from the modified formula with those from Lundberg-Palmgren formula. The modified formula provides an accurate prediction for the fatigue life of each individual bearing based on its dynamic characteristics. The experimental validation of the modified formula is considered for future work. Therefore, it can be used in various applications of rolling element bearings in machinery systems.     

受疲劳损伤材料的持久极限的变化

基于材料的S－N曲线，对材料在交变应力作用下受损、承载能力下降的过程进行讨论，给出计算受损材料持久极限的公式。公式型简洁，可以方便地作出受损材料的S－N曲线，并进行疲劳强度计算。公式很好地揭示了应力水平略低于材料持久极限的应力循环对材料寿命的影响。     

16Mn钢锐缺口疲劳裂纹萌生寿命研究

以16Mn钢为研究对象,通过带缺口试样的疲劳试验得到不同尺寸的缺口启裂时所对应的疲劳循环次数,回归得到16Mn钢的缺口启裂寿命估算公式。然后采用与真实焊缝咬边等尺寸的模拟试样,进行与实际结构等应力范围条件下的模拟疲劳试验,并结合通过应力-寿命法得到的结果进行分析比较。结果表明,试验寿命与根据估算公式计算得到的寿命非常接近,应力-寿命法得到的结果偏保守,从而为带锐缺口的在用压力容器疲劳寿命评估提供理论依据和试验数据。