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一种随机多轴疲劳的寿命预测方法 总被引:7,自引:2,他引:7
叙述一种多轴随机载荷的疲劳寿命预测方法,该方法首先由多轴随机载荷的权值平均最大剪应变平面确定临界平面,然后以临界平面上剪应变和正应变历史为研究对象,进行多轴载荷压缩处理和多轴循环计数,得到剪应变和正应变的循环计数结果,最后给出多轴疲劳寿命估算模型,并用多轴程序载荷实验验证。 相似文献
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使用临界平面法计算多轴随机载荷作用下的结构寿命时,对平行于临界平面且相互垂直的剪应变历程应当选择合适的循环计数方法。针对该问题,对基于Wang-Brown方法的MWB方法进行了讨论和优化,并提出了一种基于临界面的多轴载荷循环计数方法,以材料变形的记忆性为物理基础划分计数区间,剪应变为主计数参量,正应变为辅助计数参量,逐步将计数区间分解为子计数区间和独立计数区间直至提取出所有载荷循环。对新方法、Wang-Brown方法和MWB方法的计数结果进行对比后认为新方法能够准确的提取多轴载荷历程中的损伤事件,然后将新方法应用于推耙机工作装置疲劳寿命预测中,获得的预测寿命与实际寿命相符。 相似文献
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由于疲劳研究的重要性和多轴疲劳问题存在的普遍性,多轴疲劳理论及其应用的研究逐渐受到了广泛的重视。本文通过比较现有的三种寿命估算方法,由静强度准则引伸出的等效应力(应变)法、能量法和临界平面法,分析了其各自的特点。在试验的基础上,确定了控制多轴疲劳损伤的参量,并以疲劳试验中所获得的数据验证了新建的寿命估算模型。 相似文献
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一种新的随机多轴疲劳寿命预测方法 总被引:2,自引:0,他引:2
提出一种多轴随机载荷下的疲劳寿命预测方法。该法首先基于von Mises等效应变和等效应力概念、符号修正公式以及传统的单轴雨流计数法,提出一种多轴随机载荷下的循环计数方法。此法主要针对多轴随机载荷下vonMises等效应变和等效应力历程中的符号丢失问题,建议采用一种符号公式来加以修正,以便于结合单轴雨流计数法对修正后的von Mises等效应变历程进行较为精准地循环计数,从而不仅有利后续疲劳损伤的正确估算,还可使单轴循环计数法能有效地应用于多轴载荷—时间历程。然后分析von Mises等效应变循环内的应变状态,并定义该循环内的临界平面和构造损伤参量的基本参数。最后,将提出的计数方法结合几种常见的临界面多轴疲劳损伤模型以及线性损伤定律,对随机拉—扭加载下的En15R钢薄壁管疲劳试件进行寿命预测验证,预测结果与试验结果吻合较好。 相似文献
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随机载荷下疲劳寿命估算的简便方法 总被引:3,自引:0,他引:3
针对工程实际中复杂随机载荷下疲劳寿命较难估算的情况,将载荷谱近似处理及利用剩余疲劳强度的概念。分别对窄带随机载荷以及缺乏工作载荷谱下的随机载荷的疲劳寿命进行了估算,方法简便,具有较强的工程实用性。 相似文献
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本文论述了多轴载荷下的无限寿命疲劳设计方法。提供了对称循环和非对称循环下的弯扭复合疲劳设计公式和三轴应力疲劳设计公式。并出了弯扭复合应力下的试验数据和疲劳设计数据。 相似文献
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在分析疲劳裂纹产生机理的基础上,将塑性应变能和临界平面结合起来,同时引入剪应变能比例因子,提出一种新的多轴损伤参量,通过试棒单轴低循环疲劳试验应力应变曲线得到总的塑性应变能,进而得到一种新的多轴疲劳寿命预测模型。通过对比分析,得到了最佳剪应变能比例因子。使用该模型、Chen-Xu-Huang(CXH)模型、Liu-Wang(LW)模型对某型发动机涡轮盘销钉孔低循环疲劳寿命进行预测,并与真盘试验结果进行对比。结果表明,该多轴疲劳寿命预测模型预测误差为20.5%,优于CXH和LW模型。 相似文献
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材料多轴疲劳破坏准则回顾 总被引:6,自引:1,他引:6
对多轴疲劳载荷作用下材料的疲劳破坏准则作了系统的回顾,按照用于描述材料疲劳破坏的参量,将多轴疲劳破坏准则划分为三类,应力准则、应变准则、能量准则。分别对这三种准则按多轴比例加载及多轴非比例加载两种情况进行阐述,并进行简单的评述。 相似文献
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LIFE PREDICTION APPROACH FOR RANDOM MULTIAXIAL FATIGUE 总被引:1,自引:0,他引:1
Wang Lei Wang Dejun School of Mechanical Engineering Automation Northeastern University Shenyang China 《机械工程学报(英文版)》2005,18(1)
According to the concept of critical plane, a life prediction approach for random multiaxial fatigue is presented. First, the critical plane under the multiaxial random loading is determined based on the concept of the weight-averaged maximum shear strain direction. Then the shear and normal strain histories on the determined critical plane are calculated and taken as the subject of multiaxial load simplifying and multiaxial cycle counting. Furthermore, a multiaxial fatigue life prediction model including the parameters resulted from multiaxial cycle counting is presented and applied to calculating the fatigue damage generated from each cycle. Finally, the cumulative damage is added up using Miner's linear rule, and the fatigue prediction life is given. The experiments under multiaxial loading blocks are used for the verification of the proposed method. The prediction has a good correction with the experimental results. 相似文献
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多轴非比例载荷下低周疲劳寿命估算方法 总被引:6,自引:1,他引:5
综述近年来国内外非比例载荷下多轴低周疲劳研究的进展和现状。主要评述各种多轴疲劳寿命估算方法,其中临界面应变能密度法是较为有效的方法。并建议今后多轴低周疲劳课题的研究方向。 相似文献
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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。 相似文献
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A new multiaxial high-cycle fatigue criterion based on the so-called critical plane approach is presented. According to such a criterion, the critical plane orientation is proposed to be correlated with the averaged principal stress directions deduced through the weight function method. Then the fatigue failure assessment is performed by considering a nonlinear combination of the maximum normal stress and the shear stress amplitude acting on the critical plane. The proposed criterion is applied to a general sinusoidal biaxial stress state, for which analytical formulae can be derived. The theoretical results calculated according to the present criterion, together with those of other common critical plane criteria, are compared with experimental data related to different brittle (hard) metals under in-phase or out-of-phase sinusoidal biaxial normal and shear stress states. 相似文献
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随机谱下裂纹扩展分析的几种模型 总被引:6,自引:0,他引:6
简述了损伤容限结构中裂纹扩展行为与截荷历程的关系,例出了几种常用的考虑载荷交互作用的模型。通过计算机模拟揭示了现有模型的局限性,进而利用“交互作用区”概念改善这些模型,并提出了新的模型。计算模拟揭示了新模型的优越性。新模型成功地应用于加筋板蒙皮的裂纹扩展分析。 相似文献
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双轴加载下缺口疲劳裂纹萌生位置的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
对航空材料LY12CZ进行多种比例和非比例加载试验.分别采用弹性力学方法及弹塑性有限元方法对多轴加载下缺口试件缺口孔边应力应变进行分析,探讨疲劳裂纹萌生位置与孔边应力、应变的关系.试验与分析结果对照表明,各试验载荷情况下最大剪应力幅及最大剪应变幅的分布与孔边疲劳裂纹分布符合最好. 相似文献
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从J积分定义出发,应用数学分析方法给出裂纹体受任意一空间载荷作用时的复合型J积分JM与各类载荷分量单独作用时的J积分之间的关系式。各载荷下的J积分均具有守恒性。用有限元方法对一种材料,两种结构的试样在复合型载荷作用下J积分的守恒性进行了分析和验证,对J积分概念在复合型旨塑性断裂分析中的应用及复合型J判据的建立进行了讨。 相似文献