回转马达减速机加速寿命设计与试验研究

针对回转马达减速机在没有全工况载荷谱的情况下产品可靠性台架试验困难的问题,基于材料有限寿命S-N疲劳曲线和Miner疲劳损伤理论对5t挖掘机回转马达减速机的等效加速寿命试验(ALT)进行了研究。通过推导等效转矩与应力关系、等效加速系数K以及试验载荷与循环次数关系,得到了加速寿命试验的分段试验载荷和考核时间,从而确定了产品台架考核的等效加速寿命试验方法。试验结果表明,所阐述的等效加速寿命试验方法是可行的,这种方法为工程机械回转马达减速机的疲劳寿命设计和试验大纲的制定提供了参考依据。     

步进加速寿命试验及参数估计

阐述了加速寿命试验技术的基本原理、方法，定义了适合步进加速随机振动试验的过载系数．提出了定数截尾步进应力加速寿命试验数据的参数估计方法，在加速寿命试验具备4个假设条件的基础上建立了时间等效模型，通过结合随机振动的加速试验曲线公式建立的时间等效模型，并利用历史数据首先确定参数b，以实现各级应力下的试验时间等效折算。采用改进的极大似然法(MMLE)、最好线性不变(BLIE)和线性回归技术估计威布尔分布中的未知参数。根据随机振动试验结果对3种参数估计方法的有效性进行了分析。     

基于频域法的随机振动疲劳加速试验设计

基于结构疲劳寿命频域分析法中的Bendat法和Dirlik法,通过理论推导分析证明并建立了随机振动疲劳试验中激励谱量级、响应应力水平和疲劳寿命之间的线性关系式。基于有限元仿真的分析结果,提出了一种利用此等效关系进行加速试验激励谱量级确定的方法。算例表明,该加速方法可缩短试验时间,为改进设计和提高质量等工作提供参考依据。     

直流电压降方法在钢材疲劳过载延迟效应研究中的应用

通过引入等效残余应力强度因子 ΔK res,提出了一种无材料拟合参数的新型驱动力模型,对裂纹扩展速率与延迟疲劳寿命进行预测;采用直流电压降(DCPD)方法结合有限元标定测得裂纹扩展长度,并与实测值进行比较,验证该方法的准确性;基于DCPD方法结合有限元标定通过过载疲劳试验得到4种钢材过载后的裂纹扩展速率与延迟疲劳寿命,...     

等效结构应力法在高强钢疲劳寿命预测中的应用

利用成组法对某工程机械常用高强钢材料制作成的对接接头的疲劳寿命开展试验研究。采用美国机械工程师协会(ASME)标准中"网格不敏感的结构应力法及主S-N曲线法"对上述接头的疲劳寿命进行预测。研究表明:基于等效结构应力法的高强钢对接接头疲劳寿命预测结果与试验结果存在一定的偏差。依据董平莎提出的主S-N曲线修正表达式,并结合高强钢对接接头试验结果,引入等效结构应力范围(Δss)修正系数,得到适用于900 MPa级高强钢疲劳寿命预测的修正主S-N曲线。     

汽车链疲劳寿命威布尔分布形状参数的探讨

探讨了汽车链疲劳寿命的分布规律,揭示了汽车链疲劳寿命威布尔分布形状参数随链条规格、载荷水平变化的特点,设计了可靠寿命的抽样检验方法.试验结果表明:在高应力水平下,汽车链疲劳寿命服从两参数的威布尔分布,其形状参数随载荷的增大而增大,随节距的增大而减小,且加速试验抽样检验比正常载荷抽样检验节省试验时间,降低试验成本,考虑到失效模式,建议过载水平为标准中规定的最小极限拉伸载荷的0.30～0.33.     

盐雾加速腐蚀与沿海大气环境的腐蚀等效关系研究

对飞机结构常用的LY12-CZ铝合金在我国海南万宁开展自然暴露试验,分析了自然环境下该型号铝合金腐蚀规律与寿命退化规律。收集整理了该地区的环境数据,通过权重法编制了该地区的地面停放环境谱。在编制的加速环境谱下,对LY12-CZ铝合金进行加速腐蚀试验,通过腐蚀特征等效和寿命退化规律等效的方法确定编制的加速腐蚀环境谱的加速系数。为研究铝合金结构在服役环境下的寿命变化规律提供了理论基础。     

某型飞机典型疲劳关键件加速腐蚀条件下 C-T曲线的测定

针对某型飞机典型疲劳结构模拟件开展加速环境谱及加速腐蚀试验技术探索性研究.根据腐蚀损伤等效原则,给出试验室加速环境下与外场使用环境下的腐蚀当量关系,对预腐蚀不同时间后的模拟件进行载荷谱疲劳试验,获得了腐蚀影响系数C随地面停放年限T的变化曲线,为确定该结构日历寿命提供依据.     

基于等效裂纹法的桥(门)式起重机箱形梁疲劳寿命估算

针对起重机箱形梁结构及其受力情况复杂的特点,提出了一种以疲劳试验数据为基础的等效裂纹法来估算疲劳寿命。疲劳试验数据能够很好反映结构疲劳危险处的应力集中影响。箱形梁疲劳危险点处的应力集中影响可以大概等效为一未焊接平板上具有一等效裂纹,并用Paris公式计算等效裂纹的扩展寿命。通过将该方法的估算结果与文献中的疲劳试验结果进行对比分析,文中方法对于常幅载荷作用下的疲劳寿命估算是有效可行的,而对于变幅载荷作用下的疲劳寿命估算还有待进一步研究。     

栓焊并用连接结构疲劳寿命分析

为了研究端部角焊缝与高强度螺栓并用连接结构在循环荷载下的疲劳性能,通过试验,对比了焊接和栓焊两种不同连接结构疲劳寿命和疲劳失效机理的差异,分析了高强度螺栓对栓焊结构疲劳寿命的影响。结果表明,高强度螺栓能够减小焊缝处的受力,抑制裂纹扩展,提高结构连接刚度,有效延长结构的疲劳寿命。同时利用等效结构应力法对栓焊结构进行了寿命估算。估算结果与试验结果吻合良好,误差在10%以内,验证了等效结构应力法对端部角焊缝与高强度螺栓并用连接结构寿命估算的适用性。     

冲床压塌块的失效机理及其工作可靠性的研究

全面深入地分析了冲床压塌块传统设计理论存在的问题，应用疲劳断裂理论和机械可靠性设计基本理论，深入分析了夺塌块剪切破坏工作过程，失效机理及其剪切强度应具备的特性；明确指出压塌块保险系数的选择方法；建立了完整的压塌块机械可靠性设计理论，分析和明确指出提高压塌块工作可靠性和使用寿命的方法。     

桥式起重机主梁的可靠度预测

应用FL分布拟合桥式起重机焊接箱形主梁的疲劳寿命分布规律,利用疲劳试验数据,并采用序贯累积可靠度等效寿命法对桥机主梁的可靠度进行预测,提出了一种简单的计算方法。     

疲劳寿命小子样可靠性试验评估方法研究

阐述疲劳寿命可靠性的概念；提出疲劳寿命可靠性性的安全裕量方程，给出可靠性性计算机公式；结合ｔ分布区间估计理论，提出小于样可靠性试验评估的贝叶斯方法；分别给出２种方法的小子样可靠性试验可靠度的计算公式和寿命预测公式；用算例阐明基本概念及方法思路。     

基于MSC.Fatigue的汽车横向稳定杆疲劳可靠性仿真及试验研究

基于传统汽车稳定杆疲劳可靠性设计偏于保守,造成疲劳设计缺乏科学依据、开发周期长、零件过于笨重、疲劳可靠性低等情况,提出将疲劳可靠性方法与疲劳有限元设计方法相结合,利用专业疲劳分析软件MSC.Fatigue,建立汽车稳定杆有限元模型,利用有限元方法计算其最小疲劳寿命和寿命分布,从而得到稳定杆的受力、危险部位、疲劳寿命等情况.稳定杆疲劳试验表明,预估结果与试验结果相吻合,为汽车稳定杆的材料选择、结构优化、疲劳设计提供了参考.     

概率循环应变—寿命曲线及其估计方法

引入了概率循环应变—寿命曲线描述低周疲劳循环应变—寿命试验数据的分散性。应用线性回归方法和极大似然法原理 ,发展了曲线及其置信限的估计方法。方法采用经验证的良好假设分布即对数正态分布模拟疲劳寿命的分散性。基于Coffin Manson律 ,将曲线近似表征均值和均方差循环应变—寿命曲线的形式。任意可靠度下的疲劳分析可方便地根据正态分布进行。与现有独立随机变量观点不同 ,材料常数视为关联随机变量。1Cr18Ni9Ti不锈钢管道焊接头试验数据分析验证了方法的有效性。     

小子样机械产品可靠性试验研究

阐述了加速寿命试验的基本原理、方法。针对小子样机械产品，利用基于随机振动试验的应力、寿命关系，结合将产品视为成败型，寿命服从指数分布、对数正态分布或威布尔分布下的经典可靠性分析方法，建立了加速试验下的子样容量、加速应力、正常应力、额定工作时间、试验时间、置信度以及可靠度之间的关系。从理论上解释了提高产品承受的应力可减少子样容量的现象。提出了控制产品承受最大应力的措施，以保证在加速试验下产品的失效机理不发生变化。     

含相似多细节结构的构件疲劳额定系数研究

相似多细节的存在显著影响结构的疲劳性能,细节模拟试件试验得到的结果需要通过构件疲劳额定系数RC进行修正才能正确反映结构的疲劳性能.基于各相似细节之间独立同分布的假设,分别建立疲劳寿命服从对数正态分布和双参数Weibull分布时,RC与相似细节数的函数关系以及RC与可靠度的关系;讨论对应疲劳寿命的RC与对应疲劳强度的RC之间的联系.给出典型细节数对应的RC以及铝合金材料2种可靠度水平下RC与相似细节数的关系曲线.     

随机超载下疲劳裂纹扩展的模拟计算

采用蒙特卡罗法对随机超载作用下的疲劳裂纹扩展进行模拟计算。载荷谱为在基本循环载荷基础上加入一以泊松流发生的随机超载序列．超载的大小为均匀分布。相邻两次超载发生的时间间隔通过一系列相互独立、服从指数分布的随机数进行模拟。采用Wheeler模型考虑超载的迟滞效应，计算出每一载荷循环的裂纹扩展量。由此模拟出裂纹从初始长度一直到疲劳破坏的扩展曲线。通过大量样本的模拟计算，获得随机超载作用下疲劳裂纹扩展寿命的平均值与标准差。最后研究超载发生强度和大小对疲劳裂纹扩展寿命的影响。     

国内外飞机疲劳寿命分散系数计算

疲劳分散系数是防止飞机发生疲劳破坏的一个可靠性量度。目前各国在分散系数取值上存在差别，其中一个主要原因是采用的计算公式不同。文中对三种国内外疲劳寿命分散系数计算公式的原理进行了剖析，并通过计算对其做了比较。     

预测腐蚀疲劳寿命的概率方法

在建立航空发动机铝合金构件点状腐蚀和腐蚀疲劳裂纹扩展模型的基础上，将铝合金叶片的机械腐蚀特性和由环境诱导的电化学行为看作是随机量或随机过程，提出腐蚀疲劳寿命预测的概率方法，利用重要随机变量的累积分布函数，估算寿命累积分布函数，预测腐蚀疲劳寿命。