动载滑动轴承疲劳失效过程研究

研究了动载滑动轴承疲劳失效过程,观察到轴瓦表面裂纹、第二相裂纹等类型。通过润滑计算得到轴心轨迹、油膜压力和合金层应力分布,对轴瓦失效过程进行了分析,结果表明,轴怕疲劳裂纹由轴瓦宏观应力分布和微观应力集中共同作用,当基体与第二相的Ｅ、μ相关工不多时,应力集中不明显,当基体与第二相的Ｅ、μ相差较多时,应力集中产生的影响不可忽略。     

YD—1型液压动载轴瓦疲劳试验台的研制

随着内燃机强化程度的不断提高和日益向高速、大马力发展,其主轴瓦和连杆轴瓦的工作条件也愈来愈繁重。在这种情况下,疲劳损坏就成了轴瓦失效的主要机理。而轴瓦减摩层的疲劳损伤,往往决定着发动机的寿命。影响轴瓦疲劳强度的因素很多,也很复杂,不但与轴瓦材料的固有疲劳强度有关,而且还受到实际工作条件中存在的多种因素的影响:载荷的特征及大小、减摩层厚度、轴瓦安装的几何状态、轴瓦座和曲轴的刚度、润滑油的粘度、温度和污染程度等等。     

造船龙门起重机主梁结构的疲劳强度计算方法对比

造船龙门起重机是由各类金属结构件焊接而成,在随机载荷和动载荷作用下疲劳破坏是钢结构主要失效形式之一。为预防疲劳事故发生,以580t级在役造船龙门起重机主梁结构为研究对象,对实际结构进行模拟,分别采用应力比法和应力幅法进行疲劳强度分析,并从计算原则和过程比较异同,对比两种方法计算结果,表明对于焊接结构应力幅法普遍严于应力比法,这对实际疲劳设计与计算具有较好的指导意义。     

等幅载荷下的有限寿命疲劳设计方法

本文论述了等幅载荷下的有限寿命疲劳设计方法,研究了非对称循环下的疲劳寿命估算方法和疲劳强度评价方法,推导出了各种非对称循环下的疲劳强度判据和计算应力表达式。并用４种零件进行疲劳试验,对提出的疲劳强度评价方法的精度和安全性进行了验证。     

基于ANSYS的6110曲轴疲劳分析

曲轴主要承受交变的弯曲-扭转载荷和一定的冲击载荷,轴颈表面还受到磨损。主要失效方式是疲劳断裂和轴颈表面的严重磨损。因此对轴颈进行中频感应淬火强化处理,主要使圆角处产生残余压应力和淬硬层,来提高曲轴的疲劳强度和抗磨损能力。由于在线测量温度、组织、应力在当前技术条件下是不可能的,有必要借助计算机模拟技术的强大计算功能,进一步了解、改进淬火工艺,满足提高曲轴疲劳强度和耐磨性的要求。本文利用软件ANSYS建立6110钢曲轴的二维轴对称模型,利用其热固耦合功能对连杆轴颈感应淬火过程进行了模拟,计算了淬硬层厚度和淬火后的残余应力分布。然后利用ANSYS疲劳分析模块对淬火前和淬火后曲轴进行疲劳分析,计算结果表明：淬火使圆角产生的残余压应力确实显著提高了曲轴的疲劳强度,模拟可信。     

装载机动臂的疲劳寿命计算

以装载机动臂为研究对象,基于有限3元理论和疲劳强度理论进行了疲劳寿命预测。首先通过动力学仿真获得动臂疲劳分析的载荷谱,在动臂有限元模分析中进行载荷的添加,从而得到动臂应力时程图。然后基于雨流计数法和Gerber曲线进行应力值的等效转换,最后根据修正后的P-S-N曲线进行疲劳寿命计算。     

交流电作用下电热致动器的热疲劳失效机理研究

针对电热致动器在交流电作用下承受交变温度载荷而发生热疲劳失效的现象,分析热疲劳失效机理。建立电热致动器的瞬态温度分析模型和力学模型,实测致动位移,实测位移与理论计算、有限元仿真结果一致。温度和应力计算表明,结构形式和施加的电压直接影响致动器的温度分布和应力大小,因最大应力小于屈服强度极限而不会发生应力引起的疲劳失效。测试交流电作用下致动位移和循环次数的关系,试验结果和理论计算表明,温度低于脆性-韧性转换温度,电热致动器不发生热疲劳失效,否则在长期循环后会发生热疲劳失效。300~600℃的温度对电热致动器的工作最有利,在此温度范围内能够精确稳定地提供数千万次的致动循环。根据失效现象,分析热疲劳失效机理,得出高温变形是引发热疲劳失效的直接原因,交流电压的幅值和频率对热疲劳的作用都能统一到温度上。     

具有不确定性的恒幅循环载荷疲劳可靠度异量纲干涉分析方法

在概率统计平均的意义上重新解释传统的两个随机变量干涉分析的基本概念及模型,将干涉模型解释为载荷加权平均模型.具体地讲,是将应力一强度干涉模型解释、拓展为强度超越载倚概率的(载荷)统计加权平均模型,或作为应力水平函数的条件疲劳失效概率的载荷统计加权平均模型.这样,传统上只能应用于相同量纲随机变量(例如应力与强度,或载荷循环数与疲劳寿命)的干涉模型可以拓展应用于具有不同量纲随机变量(例如应力与寿命)的情形,即具有不确定性的循环载荷下的疲劳失效慨率(寿命小于指定值的慨率)或可靠度(寿命大于指定值的概率)计算.应用这样的模型,可以很方便地根据几个确定性恒幅循环载荷下的疲劳寿命分布预测具有不确定性的恒幅循环载荷作用下的疲劳失效概率或可靠度.文中还证明,先由寿命分布推导给定寿命下的疲劳强度分布,再根据应力-强度干涉模型计算可靠度的传统公式本质上与文中提出的统计平均模型是一致的.     

锤杆的疲劳强度研究

调研统计了国内主要典型工厂的锤杆平均寿命及断裂部位,分析了其疲劳破坏的机理及断裂失效原因。并运用统计、实验和理论计算相结合的方法,建立了各种规格模锻锤的载荷谱和应力谱,以此为基础提出了锤杆的疲劳强度设计理论。从而使锤杆的设计由静态极限强度设计阶段推进到疲劳强度设计阶段,并指出提高锤杆疲劳寿命的途径。文中的数据、理论和方法对于全面地建立各种锻压机械主要构件的现代疲劳强度设计理论具有重要的意义。     

车下设备承载结构疲劳试验载荷谱编制方法*

提出多载荷时间历程的外推方法,给出车下设备承载结构疲劳试验载荷谱编制方法。基于载荷时间历程的雨流计数矩阵,利用二维核密度估计方法(Kernel density estimation, KDE),提出在多载荷时间历程输入条件下的外推方法;应用平均应力修正公式、累积损伤理论和等效损伤准则,根据外推载荷数据,给出疲劳试验程序谱的编制方法;结合动车组车下设备线路测试数据对外推方法进行验证,编制了车下设备承载结构疲劳试验程序谱,并分别使用疲劳试验程序谱和振动测试数据对承载结构进行疲劳强度计算。数据外推结果表明：多载荷时间历程外推方法计算的损伤与实际载荷损伤误差为3.6%,大的扩展倍数下KDE可以给出低周、大幅值载荷;疲劳强度计算结果表明：由于KDE外推产生了大幅值载荷,疲劳试验程序谱计算的损伤比振动测试数据计算的损伤增加了43.8%,所以,在进行疲劳试验载荷谱编制时,需要计算可能出现的大幅值载荷。此研究为其他结构程序载荷谱的编制提供借鉴案例。     

铝锡轴瓦的疲劳裂纹分析

对AlSn20Cu轴瓦进行了疲劳试验,观察到疲劳裂纹的萌生及扩展过程,并以计算所得轴心轨迹、油膜压力和合金层应力分布为依据,分析了轴瓦的疲劳过程,与试验结果相吻合,从而为轴瓦的疲劳裂纹分析提供了新的研究方法。     

2吨叉车门架的可靠度分析及计算

机械零件的常规强度计算方法是按工作状态最大载荷进行静强度计算,或按工作状态正常载荷(等效载荷)进行疲劳强度计算,一般均采用许用应力法(即安全系数法)。这种方法的特征是把强度计算中各个参数看成确定值。而可靠性设计把强度计算的各个参数按随机变量处理。它用概率论和数理统计的观点研究强度问题。可靠性设计计算理论不但能在给     

CG8柴油机连杆瓦故障分析

连杆瓦在实际使用过程中,主要有合金熔化、合金脱落、合金刮伤、轴瓦窜动等损伤情况.轴瓦合金熔化主要是轴瓦和轴颈摩擦表面润滑不良、轴瓦与曲轴轴颈的配合间隙过小、轴瓦和轴承座接触不良、发动机超负荷工作等原因造成的;轴瓦合金脱落主要是轴瓦合金疲劳、曲轴轴颈椭圆度过大、轴瓦合金的烧铸质量差几种原因引起的;轴瓦合金刮伤主要原因是不合理使用或机油的成分质量差;轴瓦窜动的原因是轴瓦在轴承座内过盈量太小、瓦背与座孔间有杂物、定位装置磨损、轴瓦弹性过差和"抱轴"等.通过对连杆瓦损伤原因、试验柴油机内机油质量、工作状况、轴瓦材料、相关零件尺寸、机油润滑状况的研究,发现合金疲劳和轴瓦窜动造成轴瓦损伤的关键因素.根据上述结果,从连杆瓦本身的尺寸过盈量设计、排污结构、柴油机燃烧压缩比调整方面提出改进措施,有效地解决了轴瓦窜动与合金层疲劳的症状.     

多轴非比例载荷谱条件下高强度螺栓疲劳强度分析

以风机主齿轮箱的箱体连接螺栓疲劳强度分析为研究背景,提出一种在多轴非比例载荷谱作用下高强度螺栓连接疲劳强度的分析方法。该方法基于多轴疲劳理论,将外部多轴非比例的风力载荷谱通过连接箱体模型有限元应力计算及雨流计数处理,转化为螺栓各对应载荷方向上的应力雨流谱,然后在螺栓各计算点处进行各载荷方向上的应力合成,按照德国VDI2230标准的计算方法,结合螺栓材料的应力寿命(S-N)曲线,计算得到螺栓各计算点的疲劳损伤率,最后依据线性损伤累计理论,得出连接螺栓的疲劳安全系数。依据本文中的分析方法编制螺栓疲劳强度计算程序,再以某一型号风机齿轮箱的扭力臂与齿圈连接螺栓为例,计算得到该螺栓在风机20年工作寿命内的疲劳安全系数为1. 819。提出的方法为今后计算复杂载荷工况下的螺栓疲劳强度提供了一个新方向。     

轴颈质量对动载滑动轴承润滑状况影响的研究

本文采用动载滑动轴承轴心软迹的动力学计算方法，详细地讨论轴系惯性质量对动载滑动轴承轴心软迹和润滑状况的影响，以及转速对轴承润滑状况的影响。     

球磨机筒体中空轴处连接螺栓疲劳强度的可靠性设计

对球磨机筒体中空转连接螺栓进行失效分析，载荷分布计算，应力分布分析，进而确定疲劳强度可靠度计算方法，并结合实例计算说明本设计方法可靠，具有推广应用价值。     

动态载荷峰值分布及在疲劳损伤分析中的应用

通过研究随机信号峰值分布的规律,提出了使用应力响应信号自功率谱密度函数来分析和预测零部件疲劳寿命的新方法。首先．由响应应力随机信号的自功率谱密度函数导出响应信号的峰值分布规律,然后通过计算损伤率并采用高周疲劳线性累计损伤理论来分析零部件的寿命。采用本文提出的方法,在摩托车车架可靠性试验中,通过计算机对车架进行了动载荷疲劳强度分析,取得了较好的工程效果。     

动载滑动轴承润滑设计计算的研究进展

本文对动载滑动轴承润滑设计计算的研究进展进行了综述和分析，并提出了未来动载滑动轴承研究所要解决的问题。     

球磨机筒体中空轴处连接螺栓疲劳强度的可靠性设计

对球磨机筒体中空轴连接螺栓进行失效分析，载荷分布计算、应力分布分析，进而确定疲劳强度可靠度计算方法，并结合实例计算说明本设计方法可靠，具有推广应用价值。     

起重机减速器疲劳强度计算方法分析

分析了起重机减速器变载荷工况下等效载荷的计算方法,推导出齿轮疲劳强度计算和轴承疲劳寿命计算时不同的使用系数计算公式,并根据寿命系数重新计算了用于齿轮疲劳强度计算时的指数值。指出了齿轮和轴承疲劳计算时载荷谱系数的不同之处。计算方法对起重机减速器设计计算具有指导性意义。