发动机工况对缸盖低周疲劳影响分析与研究

现有的台架试验工况不能完全验证发动机在整车上的故障,如缸垫处渗水,渗油等。为了在台架上充分验证失效模式,因此需要对冷热冲击工况进行强化,使其变得更为严苛,以此来满足可靠性的要求。试验结果表明在发动机工况转换过程中,通过缩短冷、热水转换时间,控制冷却液的升温速率和降温速率,可以达到强化试验工况的目的。同时也要考虑试验工况变化后对缸盖低周疲劳的影响,本文通过有限元分析的方法对比两种试验工况对缸盖低周疲劳的影响,仿真结果表明强化后的试验工况对缸盖低周疲劳影响非常有限,缸盖鼻梁区和火花塞孔周围无开裂风险。     

汽车发动机冷热冲击试验系统设计

发动机是汽车的核心组成部分,其可靠性直接影响整车的安全性能。冷热冲击试验作为衡量发动机可靠性的一个重要方面,历来受到各大汽车产商的重视。为了缩短汽车发动机的开发周期、降低开发成本,设计了一套冷热冲击试验系统可用于快速检测发动机重要零部件的热疲劳特性。该系统利用PLC实现了对不同标准和控制策略的灵活选择,并且通过在管道上设立切换阀组来满足不同冷热冲击实验标准情况下液体流向和功能性选择的匹配。最后对系统进行实物验证,实验结果与理论相符,证明了该冷热冲击试验系统的合理性和实用性。     

一种随机变化载荷的疲劳损伤累计方法

讨论随机载荷下构件寿命分析时的一种材料损伤计算方法.与通常采用恒幅数据计算变幅疲劳寿命的循环计数统计方法不同,这里针对载荷变程进行损伤计算.作为更一般性的技术,可以对载荷的任一变化即时计算材料发生的损伤结果.为构件局部材料的寿命分析和裂纹行为计算提供一种有效的方法,因为在进行逐个载荷变化的损伤模拟计算时,处于这些部位的应力与构件总体受力情况往往不同,而且与载荷变化的序列有关.     

不同循环工况对发动机缸盖低周疲劳寿命的影响

对于疲劳寿命来说,在相同的应力幅值下,不同的加载过程、加载频率对最终的结果也会有很大的影响。基于局部应力应变法,对两种不同工况的试验进行模拟分析,对比不同工况下的温度场、应力应变以及疲劳寿命结果。分析结果表明,在机械载荷不变的情况下,缓慢的温度加载速率可以延长结构的低周疲劳寿命。     

疲劳失效准则在钛合金BT9低周疲劳寿命估算中的应用

在应变控制条件下对钛合金 BT9进行了单轴拉 -压、纯扭及拉 -压与扭转比例加载的低周疲劳试验 ,得到了相应的试验结果。讨论了几种寿命预测准则及其寿命预测精度。在分析 Brown- Miller理论及 Makinde-Neale广义疲劳失效准则的基础上 ,提出了 Makinde-Neale广义疲劳失效准则的变异方程。应用所提出的方程对钛合金 BT9进行了多轴应变条件下的寿命预测 ,并得出了更为符合试验结果的预测结果     

发动机缸盖试验寿命趋势预测与分布规律研究

在发动机受热件高频感应式加速热疲劳台架试验研究的基础上，综合连续损伤力学及热强度、热疲劳研究的一些成果，推导了试验控制参数与零件试验寿命间的趋势预测模型，拟合了平均试验寿命的趋势预测模型参数；根据一定试验控制参数下的试验结果分析，验证了寿命分布服从威布尔分布，并对分布模型参数进行了参数估计；根据试验结果分析及威布尔分布的特点近似确定了安全寿命（可靠率大于99％）的曲线模型及参数值，得到了有实用价值的概率－－试验载荷－－寿命曲线（曲面）。     

用于多轴低周疲劳试验与分析的MTS应用软件研究

依靠MTS809拉扭试验机,开发研制了一个可用于多轴疲劳试验与分析的MTS应用软件MTSMFS(MTS'Multiaxial Fatigue Software)。分析处理中引入了两个典型多轴疲劳损伤模型的寿命回归。在软件结构和程序文本编制上借鉴了MTS710单轴标准软件包的优秀成分。作为实例,对某机车扭力杆材料42CrMoA进行了多轴疲劳试验。结果表明MTSMFS是一个可成功揭示材料多轴疲劳性能的应用软件。     

多轴低周疲劳研究现状

1引言在对单轴低周疲劳的研究基础上，已泛开展了对于多轴低周疲劳的研究。Garud［‘］，Brown和Miller”’分别对多轴疲劳的研究进行了评述，目前对于多轴低周疲劳破坏的损伤积累和寿命估算主要有三种方法：即等效应变法、能量法和临界面法。它们多为经验的或半经验的，还没有形成一种对各种材料和载荷普适的理论。在多轴应力状态下工作的构件往往经受的是非比例加载，例如构件的缺口报部往往处于多轴应力状态下，其应力、应变非常复杂，可能是非比例的，而缺口总是裂纹的优先萌生地。由于在非比例循环载荷下，其应变主轴不断旋转，建立…     

基于局部应力应变法的发动机缸盖低周疲劳分析

发动机缸盖受到较高温度的周期载荷,应力较大。对此,基于局部应力应变法,对发动机缸盖进行瞬态循环温度场分析,进而估算其低周疲劳寿命。分析结果表明,发动机缸盖低周疲劳寿命最小值为2 139。在3 000次冷热冲击耐久试验中,发动机缸盖发生开裂,试验结果与分析结果一致。     

应用当量应变法预测多维高温低周疲劳寿命

采用铝合金材料三维缺口试件进行300℃下高温低周疲劳断裂试验，借助ADINA程序计算试件缺口周围的三维应力和应变场，根据von Mises当量理论对疲劳寿命进行预测。预测结果表明，当量应变范围与疲劳断裂寿命的数学关系不受试件缺口型式的影响，说明当量应变范围方法用作评价三维结构高温低周疲劳寿命的力学参量是有效的。     

应变曲线在零件疲劳寿命设计时的应用

首先对零件产生低周疲劳的原因及其特点进行了简要叙述,说明了应用σ-N曲线无法描述零件低周疲劳寿命的变化规律.在工程设计应用中通常采用σ-N曲线来反映零件低周疲劳的实际寿命变化的规律.扼要论述了通过实践验证及对多种不同静强度的材料进行等应变幅疲劳试验,归纳出适用于零件低周疲劳的通用公式.并用实例验证了其估算过程,对计算结...     

温挤压模具冷热疲劳早期失效模拟分析与探讨

生产某壳体零件的模具存在着严重的冷热疲劳早期失效现象,结合生产实际利用DEFORM有限元模拟软件对其温挤压过程进行了模拟.通过对比模拟分析可知得到凸模在工作时不同时刻时的温度值,不同模具预热温度和坯料温度下模具的最高温度分布以及急冷急热温度差范围.为了减缓模具的冷热疲劳,模具预热温度最好控制在200～300℃之间,坯料加热温度控制在800℃内.     

发动机增压器蜗壳低周疲劳寿命研究

发动机零部件处于交变载荷工况时,由于温度变化,会产生较大的应力幅值,可能导致低周疲劳开裂。对此,对发动机增压器蜗壳进行低周疲劳寿命研究。在研究中,基于低周疲劳理论,对发动机增压器蜗壳处于冷热冲击试验工况进行瞬态温度场分析,并进行低周疲劳寿命分析,由此得到蜗壳的寿命分布。     

钛合金TC4低周疲劳连续损伤力学研究

基于Lemaitre损伤理论,利用改进的损伤演化模型和损伤解耦简化分析方法,对钛合金材料TC4(Ti6Al4A)进行等幅低周疲劳损伤演化的理论分析和试验研究.试验结果表明,TC4材料的明显循环软化阶段和宏观裂纹扩展阶段较短,在两者之间的稳定损伤演化阶段,随循环次数的增加,应力幅平稳、缓慢地降低,下降幅度不很大,该阶段构成低周疲劳寿命的主要部分;在典型低周疲劳阶段TC4材料损伤抗力较强,疲劳破坏对于连续损伤比较敏感.用简化的损伤力学分析方法,计算试件和元件的低周疲劳损伤和寿命,验证方法的有效性.所建议的方法比较简单,可用于具有类似疲劳破坏特点的材料与构件的损伤演化分析和寿命预测.     

10CrMo910钢的疲劳损伤演变与寿命估算

对在周期加载条件下运行的锅炉、压力容器、压力管道等设备,不可避免地产生低周疲劳的失效。本文从损伤力学基本理论出发,以10CrMo910钢作为研究对象,采用应力幅法测量材料的低周疲劳损伤,提出了低周疲劳各向同性连续损伤模型,在有效应力和应变等价假设基础上建立了低周疲劳损伤演变和寿命估算式。     

发动机气缸垫外漏冷却液的机理与试验验证

某发动机在台架冷热冲击试验中多次发生气缸垫外漏冷却液问题,在同步进行的道路试验中也出现同样问题。为查明原因并加以改善,使用有限元方法搭建了发动机整机网格模型,分别将仿真和试验的温度场和冷却液压力流量等作为边界条件,进行了气缸垫密封性能的动态仿真。为验证仿真结果的准确性,使用微型高精度位移传感器进行了预定位置的缸体缸盖间隙测试。结果表明：（1）在瞬态工况过程中,发动机缸体缸盖的间隙大部分时间低于常温停机状态,但在发动机快速进入大负荷而冷却液温度仍在上升时,间隙逐渐拉大并高于常温状态,此工况下发生发动机冷却液渗漏;（2）通过有限元方法建模和仿真计算气缸垫密封线压力,并使用实测温度和气缸垫特性作为边界,计算结果准确,可以有效评定气缸垫的密封性能;（3）首次采用安装小型位移传感器的方法准确测量了发动机动态工况中缸体缸盖的间隙,可以与仿真结合使用,能够准确找到发动机气缸垫外渗漏冷却液的工况和位置,明确了气缸垫外渗漏冷却液的解决方向。（4）发动机气缸垫功能层结构和层数直接影响密封性能,尤其是缸体缸盖间隙变大工况的密封性能。     

大型火电机组汽轮机转子寿命损耗的分析与研究

分析了影响汽轮机转子寿命的因素,详细介绍了转子的低周疲劳寿命损耗和蠕变寿命损耗,并给出了计算方法,最后阐述了转子寿命管理的相关内容。     

基于低周热疲劳试验条件的活塞寿命预测研究

为了预测铝合金活塞在高温蠕变影响下的低周热疲劳寿命,根据活塞低周热疲劳试验反求确定其热边界条件,运用有限元法计算其温度场及应力场。考虑材料性能的温度效应,采用疲劳分析软件FE-FATIGUE中的E-N方法进行活塞低循环热疲劳寿命预测,经试验验证,软件预测与试验结果基本吻合。     

N80Q钢的低周疲劳特性及寿命预测

在Instron 8862型疲劳试验机上对油井套管用N80Q钢进行完全对称循环载荷(平均应变为0)和非对称循环载荷(平均应变为0.5％和1.0％)下的低周疲劳试验,研究该钢的低周疲劳特性,并讨论了考虑不同因素的低周疲劳寿命模型的预测精度.结果表明:塑性应变能随应变幅的增大呈线性增长趋势,平均应变对塑性应变能几乎无影响;...     

基于连续非线性损伤的航空发动机叶片疲劳研究

利用传统线性损伤累积模型对航空发动机叶片进行疲劳研究,由于不能准确描述损伤与载荷之间的关系,导致计算结果不能令人满意.而对于一般的非线性损伤模型,由于忽略扭转振动的影响而易导致在计算中引入误差.为此,基于连续损伤理论,在钛合金TC4(Ti-6Al-4V)疲劳试验中获得叶片材料的S-N曲线的基础上,对CHABOCHE提出的非线性损伤累积模型进行修正,提出适用于航空发动机叶片的连续非线性损伤模型,并验证了模型的正确性.通过与试验数据及线性损伤累积模型的结果进行比对,证明所建立的非线性损伤累积模型能够更准确地反映叶片的损伤累积过程,并利用该模型对某航空发动机叶片进行疲劳寿命预测.