基于机器学习的高强度螺栓疲劳寿命预测

受多变量和接触非线性的影响,如何延长高强度螺栓疲劳寿命依然是亟待解决的难题。为准确预测螺栓的疲劳寿命,文章将经典参数分析方法与机器学习技术相结合,首先根据数值分析结果对螺栓疲劳寿命参数的影响因素进行降维处理,然后使用多项式回归（PR）和多层感知（MLP）回归的机器学习模型建立螺栓应力幅与影响因素间的映射关系,最后将机器学习模型与图形化编程语言LabVIEW相结合,设计一套能够准确分析高强度螺栓连接系统应力幅值并预测其疲劳寿命的窗口化分析工具。实验结果表明,PR模型得到的预测值与数值模拟计算值的误差低于2%,MLP回归模型得到的预测值与数值模拟计算值的误差低于4%。     

疲劳寿命预测能量方法的试验验证及其参数系统分析

根据疲劳过程能耗分析建立的损伤模型和目前常用的几种典型疲劳损伤模型,进行了复杂载荷历程下的疲劳寿命预测,并将预测结果与疲劳失效试验结果进行了比较.讨论了疲劳寿命预测方法中参数系统,提出一种检验寿命预测方法完备性的方法.     

海洋平台结构疲劳损伤与寿命预测方法

在系统地分析和总结国内外有关海洋工程结构的疲劳损伤及其寿命可靠性评估方法研究的基础上，提出了基于随机疲劳理论的海洋平台结构疲劳可靠性分析方法，以此作为结构疲劳理论发展的主要方向之一。在此方法中，结合海洋工程结构的特点，提出了疲劳应力范围分布模型的修正，将疲劳寿命划分为疲劳裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命两个阶段。采用体系可靠度理论，分析了结构疲劳全寿命及其可靠性，在后将此方法运用到中国南海某一平台结构，说明了该方法的实用性与简便性。     

一种新的随机疲劳寿命预测方法

根据疲劳损伤具有局部性的特点,在应力场强法的基础上,提出了缺口疲劳损伤局部应力应变场理论;该理论可同时考虑缺口根部局部应力应变梯度对疲劳损伤的影响.通过对缺口件进行随机交变加载下的弹塑性有限元分析,提出一种随机加载疲劳寿命预测的局部应力应变场强法;由该法来预测缺口件疲劳裂纹形成寿命,其精度要好于传统的局部应力应变法.     

运用仿真技术预测疲劳寿命

采用人工神经网络的方法描述了材料在疲劳损伤过程中的性能变化，并将材料的疲劳过程看作一个离散事件，建立了即能反映累积损伤的非线性效应，又能反映材料循环特性的疲劳损伤累积模型．通过将估算结果与实验值的比较，证明该方法有效地提高了寿命估算精度．     

高强度螺栓的预紧力及疲劳寿命

分析了工程上常用的高强度螺栓的疲劳寿命与施加的预紧力之间的关系,找出施加预紧力的最佳范围．     

航空发动机叶轮超高周疲劳寿命预测方法

为了预测航空发动机叶轮的超高周疲劳寿命,以某型叶轮为研究对象,研究叶轮叶片在不同载荷状态下的应力和疲劳寿命. 建立叶轮的有限元模型,通过仿真分析叶轮叶片在离心、气动载荷作用下的应力变化情况;考虑叶轮叶片的表面状态,修正应力结果;基于位错偶极子模型及相关理论,建立TC4材料的超高周寿命预测模型;结合修正交变应力和寿命预测模型,实现了航空发动机叶轮的寿命预测. 对比分析现有模型和该模型下的寿命预测结果,结果表明：2种模型在低、高周范围内预测寿命的变化趋势一致;利用该模型有效解决了叶轮疲劳寿命的预测问题,预测值较贴近测试寿命;叶轮表面状态对疲劳寿命的预测结果影响较大,因为考虑了表面状态,寿命预测结果更贴近测试寿命值.     

复杂载荷历程下疲劳寿命的预测方法

近年来局部应力-应变法在疲劳寿命预测中,越来越受到人们的高度重视。但普通的Neuber局部应力-应变法对于每一名义应力变程都需要建立新的坐标原点,并解非线性方程组。为此本文对其算法技巧进行了研究。算例表明,本文提出的新算法,能保证足够精度,程序得以简化,运算速度大幅度提高。     

多轴低周疲劳寿命预测方法研究

针对近年来的疲劳研究现状进行了初步分析,详细评述了多轴比例、非比例、常幅、变幅加载下低周疲劳寿命四种估算方法：临界平面法、等效应变法、能量法和临界面应变能密度法．对一些模型的应用范围和预测能力进行了讨论,并对今后的研究工作提出了建议．     

复杂载荷历程下疲劳寿命的预测方法

近年来局部应力－应变法在疲劳寿命预测中，越来越受到人们的高度重视。但普通的Neuber局部应力－应变法对于每一名义应力变程都要需要建立新的坐标原点，并解非线性方程组，为此本文对其算法技巧进行了研究，算例表明，本评议提出了新的算法，能保证足够精度，程序得以简化，运算速度大幅度提高。     

某汽车差速器齿轮的强度分析及疲劳寿命预测

运用现代设计方法进行了某汽车差速器齿轮静强度分析和疲劳寿命预测。将几何模型导入HyperMesh中,利用壳单元和实体单元划分网格,并建立合适的MPC单元以方便载荷和约束的施加。根据齿轮的对称性,建立了行星齿轮和半轴齿轮单齿的有限元模型。利用有限元分析软件ANSYS进行行星齿轮和半轴齿轮静强度分析。分析结果表明所设计的齿轮能满足强度要求。基于齿轮有限元分析结果,利用疲劳分析软件MSC.Fatigue得出行星齿轮和半轴齿轮寿命云图及最低疲劳寿命,均满足寿命要求。     

装甲车辆履带板疲劳寿命预测

履带板疲劳破坏是履带式装甲车辆在实际工况下主要的失效形式之一.本文建立履带式装甲车辆行走系统动力学仿真模型,通过有限元分析方法对已构建的履带板进行力学分析,并基于建立的不同等级路面模型,获得多种工况下的履带板随机载荷历程,得出履带板关键部位应力与载荷的关系,并应用统计分析方法获得关键部位随机载荷谱.根据疲劳损伤累积理论...     

弯曲应力对汽轮机螺栓疲劳寿命影响的研究

火力发电厂汽轮机螺栓是汽轮机组的重要部件,螺栓疲劳寿命的研究对汽轮机的安全运行及维修具有重要的意义。对螺栓所受应力特别是附加弯曲应力进行了全面的分析,采用平均应力Morrow修正式对弯曲应力对疲劳特性的曲线的影响进行了研究,得到了不同偏转角下的螺栓低周疲劳特性曲线,并对一实际螺栓进行了具体计算,提出了在螺栓偏斜情况下准确计算疲劳寿命损耗的方法。     

螺栓联接疲劳寿命及估算模型的确定

本文通过对螺栓联接实际应力应变分析，比较有限元法和材料力学法两种方法的适用条件，确定在不同情况下，螺栓联接疲劳寿命估算的合理方法．     

高周载荷作用下微动疲劳寿命的预测方法

本文在试验结果和理论分析的基础上，提出了高周载荷作用下微动疲劳寿命的预测公式。     

基于损伤力学模型的概率疲劳寿命预测方法

基于金属结构危险点复杂应力状态下的疲劳损伤演化模型,利用材料的p-S~N曲线等对其部分损伤参数和材料参数进行概率化处理,提出了一种通过随机抽样计算危险点概率裂纹形成寿命的方法,讨论了损伤演化模型参数的基本概率特性以及相关性概念,采用拉丁超立方抽样方法实现了概率损伤参数的随机抽样,由此进行不同采样点的疲劳损伤累积,继而得到危险点的疲劳裂纹形成寿命。将损伤演化模型以UMAT子程序的形式嵌入ABAQUS软件系统中,给定结构模型及疲劳加载历程,即可用于复杂结构的疲劳寿命分析。结合铝合金2024-T3直耳片的疲劳试验,对其危险点的疲劳损伤及裂纹形成寿命概率分布进行了数值计算,初步表明了新算法模型的合理性。     

基于损伤力学的金属构件概率疲劳寿命预测方法

基于连续介质损伤力学,提出了一种预测金属构件高周疲劳寿命的概率方法.结合Eshelby-Kroner局域化准则和金属典型弹塑性本构方程构建了宏细观双尺度应力应变桥联方程;将Lemaitre疲劳损伤演化模型中部分参数随机化,通过对模型反演优化获取其概率特性.结合双尺度桥联方程和疲劳损伤演化概率模型建立了预测高周疲劳寿命的...     

黄河某大桥剩余疲劳寿命与加固实施方案

以黄河某大桥的实测应力为基准，建立其横梁、下弦杆的疲劳应力谱，并运用既有钢桥疲劳寿命的数学模型确定其剩余疲劳寿命．三个加固方案分析结果表明：黄河某大桥剩余疲劳寿命的控制构件，加固前是横梁，加固后则变为下弦杆，加固实施方案Ⅱ满足桥梁行业寿命要求．经一年多实际运行情况说明其加固效果良好．     

微型汽车驱动桥壳的疲劳寿命预测

分析了疲劳损伤理论在疲劳寿命预测中的应用,并基于该疲劳损伤理论对微型车驱动桥壳进行仿真计算。考虑了桥壳焊缝部位对桥壳整体的影响,针对焊缝进行建模,并且对其赋予BS7608—1993标准中与其结构、受力对应的S—N曲线。通过台架试验验证了仿真计算结果的准确性,基于有限元技术的疲劳寿命预测方法能较准确地预测结构的疲劳寿命,对产品的设计和开发有一定的指导意义。