天然气压缩机活塞杆失效机理及疲劳寿命分析

针对油气田增压、集输用天然气压缩机活塞杆疲劳失效的问题,展开了活塞杆失效机理及疲劳寿命分析的研究。研究中根据活塞杆动力学原理,分析在一个周期中活塞杆承受的气体力、惯性力等载荷及活塞杆失效方式及失效部位,并在无损检测的基础上对活塞杆疲劳寿命进行分析,对无缺陷活塞杆采用累积损伤方法计算疲劳寿命,对含裂纹缺陷活塞杆根据裂纹萌生、扩展直至断裂分析剩余寿命。活塞杆初始裂纹形状、位置及加载方式不同对裂纹几何形状因子及强度因子有不同的影响,建立活塞杆疲劳寿命计算模型,并得到含缺陷结构的剩余疲劳寿命。文中研究为压缩机的安全使用及评价提供了重要指导意义。     

含缺陷结构疲劳性能分析方法研究

基于理论计算和有限元方法,研究了铸造缺陷对结构疲劳性能关键因素的影响,给出了铸造缺陷关键特征参数对结构疲劳性能的影响关系曲线,进而讨论了含缺陷结构的疲劳裂纹萌生和裂纹扩展特性。基于经典Paris的裂纹扩展模型,通过引入当量裂纹长度,反推得到了基于缺陷面积疲劳寿命预测方法,为含缺陷结构的疲劳性能分析和疲劳寿命预测提供思路。     

分层缺陷对复合材料结构疲劳寿命影响研究

介绍一种新研制的含缺陷复合材料压缩试验装置 ,并采用压缩疲劳试验方法研究中央分层和边缘分层缺陷对飞机复合材料结构疲劳寿命的影响。研究结果表明 ,试件疲劳破坏的起始位置与预制缺陷位置一致。含分层缺陷复合材料结构的疲劳寿命不仅与缺陷尺寸 ,而且与缺陷位置有关。该研究结果为制定生产和使用过程中缺陷或损伤的控制标准提供重要依据     

汽车悬置橡胶结构抗疲劳设计

基于某车型动力总成拉杆悬置橡胶的材料拉伸试验数据，利用Abaqus软件拟合得到橡胶材料Ogden超弹性本构模型参数，并依据橡胶材料的应变疲劳理论，试验测试了ε-N疲劳曲线。基于悬置橡胶结构的刚度试验标定了其有限元模型，再根据疲劳台架试验进行了悬置橡胶疲劳寿命计算与结构优化，最后预测了其在整车驱动耐久试验疲劳寿命。     

含表面缺陷容器的粘接补强

本文采用边界元方法数值应力分析、应变片法应力测试和疲劳试验,研究了含表面缺陷压力容器的粘接补强效果。粘接补强可以显著降低表面裂纹深度方向的应力强度因子,可以极大地提高含表面缺陷容器的疲劳寿命。根据数值计算的应力强度因子和Paris公式,可以预测粘接补强含表面裂纹容器的疲劳寿命,疲劳试验证实了这种估算寿命方法的有效性。     

Cr4Mo4V钢滚道表面缺陷对接触疲劳寿命的影响

通过对预制出缺陷的Cr4Mo4V钢制推力片试样进行接触疲劳寿命的测试,研究轴承滚道面存在的缺陷对其寿命的影响。结果表明,滚道上存在的表面缺陷会显著缩短其使用寿命,并且发现,在缺陷处的疲劳剥落大都发生在滚动体运行的出口边附近。     

机器人减速器疲劳寿命测试装置开发与研究

针对机器人减速器疲劳寿命测试需求,在机器人减速器疲劳寿命测试方法的基础上研制了机器人减速器疲劳寿命测试装置,对测试装置关键件进行了分析,并进行了试验验证。相比已有连续回转工作模式的测试装置,此测试装置采用往复摆动的惯性负载构件加载,可以模拟机器人减速器实际使用的运动方式,能高效、准确地进行加速疲劳寿命试验,并且测试精度高、成本低。     

含冲击凹坑缺陷的ZM6材料疲劳试验与寿命预估方法研究

制备了ZM6镁合金材料的光滑试样、缺口试样以及含冲击凹坑缺陷的试验件,并对这些试验件进行了疲劳试验测试,获得了含冲击缺陷时不同应力水平下试验件的疲劳寿命.基于连续损伤力学理论,在高周疲劳损伤演化模型的基础上,提出了一种新的多轴疲劳的损伤演化模型,用于描述凹坑局部材料的疲劳损伤.采用Abaqus软件对凹坑缺陷的形成过程进行模拟,得到了凹坑缺陷的几何形状和局部的残余应力应变场.通过Abaqus子程序Usdfld将材料本构和损伤演化进行耦合,从而实现含凹坑缺陷结构件疲劳寿命的计算.结果 显示,预测的中值寿命结果与试验中值寿命结果一致,误差在两倍误差带内,符合工程使用的要求.     

冲击回转型液压锚杆钻机花键轴疲劳强度分析

研究了冲击回转型液压锚杆钻机动力头液压冲击系统,建立了动力头冲击系统动力学模型.针对冲击机构中的花键轴建立了有限元模型,并将模型在ANSYS中作虚拟疲劳仿真分析,获得了该零件的预测疲劳寿命、寿命安全系数及危险部位等信息.从而可以快速判断该零件的受力、可靠性及疲劳寿命等情况,为进一步对花键轴的设计和结构优化提供了相关的参考依据,并且对预测目前服役中花键轴的剩余寿命有着重要的作用.     

基于某工程车辆车架疲劳寿命分析方法研究

采用试验测试与仿真分析相结合的方法,从仿真分析模型的建立、实际载荷谱数据的获取、材料S-N特性曲线的试验、疲劳寿命分析流程搭建及分析等方面建立一套针对工程车辆车架疲劳全寿命分析与评估方法,并获得车架疲劳寿命分布与危险点的寿命值,为结构优化提供依据,也为后续开展疲劳寿命分析提供了一个标准化流程。