航空发动机涡轮盘低周疲劳与蠕变寿命分析

利用低周疲劳与蠕变同时作用时的应力应变关系,得出了一个新的应力应变回线及应力应变变化曲线,并以此为基础提出了一个以全应变幅为控制变量的计算低周疲劳寿命的新方法。同时利用蠕变与疲劳损失等效的假设,将蠕变对寿命的影响转化为疲劳周次,从而为疲劳与蠕变耦合问题的寿命计算提出了一个新的方法。     

非比例过载对低周疲劳寿命的影响

低周疲劳研究结果表明：当周期性非比例过载的最大正应力面与常幅载荷的最大剪应力面取向接近或一致时，或前者最大剪应力面与后者最大正应力面取向一致时，由于疲劳裂纹扩展第Ⅰ阶段向第Ⅱ阶段转变的提前发生，将导致累计疲劳寿命明显下降。     

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．     

应力疲劳寿命可靠性分析通用模型研究

通过分析正态分布、Weibull分布等5种常用概率模型函数的中值疲劳寿命和高可靠度疲劳寿命的关系,建立了应力疲劳寿命可靠性通用模型,进行高可靠度疲劳参量推断.指出疲劳寿命服从各常用分布的可靠性公式都可看作通用公式的特例.以42CrMo硬齿面齿轮轮齿弯曲疲劳试验寿命数据对模型应用进行了说明.     

应力疲劳寿命可靠性分析通用模型研究

通过分析正态分布、Weibull分布等5种常用概率模型函数的中值疲劳寿命和高可靠度疲劳寿命的关系,建立了应力疲劳寿命可靠性通用模型,进行高可靠度疲劳参量推断。指出疲劳寿命服从各常用分布的可靠性公式都可看作通用公式的特例。以42CrMo硬齿面齿轮轮齿弯曲疲劳试验寿命数据对模型应用进行了说明。     

钢支撑低周疲劳性能研究综述

总结了国际上有关钢支撑低周疲劳性能试验及有限元研究方面的现状,指出了钢支撑低周疲劳性能研究的方向。     

Q235、Q345钢结构材料的低周疲劳性能

对Q235、Q345钢的低周疲劳性能进行了研究。采用轴向应变控制方法,在岛津电液伺服疲劳试验机上测定了2种钢低周疲劳过程中的循环应力响应特征、循环应力与应变的关系,通过拟合Basquin公式和Coffin-Manson公式得到了2种钢的疲劳寿命公式,据此计算了Nf=100周时的循环能量吸收率σa.Δεt值,并与别的钢筋进行了比较。通过断口扫描发现,Q235钢裂纹起源于试样表面,由于第二相质点和夹杂物的存在,形成微孔洞和微裂纹,互相连接形成疲劳断裂;Q345钢裂纹起源于表面,然后通过不断扩展形成微裂纹,再连接成宏观裂纹,最终导致材料断裂。     

Q345B母材及其焊接接头的低周疲劳行为

对Q345B及其光滑焊接接头的低周疲劳行为进行了试验研究.采用轴向对称应变控制方法,保持恒定应变速率为0.005 s-1,在0.3％～0.7％的应变范围内,在电液伺服疲劳试验机上测定了Q345B及其光滑焊接接头的低周循环应力响应特征、应变-寿命、应变-能量关系,并进行了对比分析.结果显示,Q345B母材在应变幅度低于和高于0.4％时分别呈现明显的循环软化和硬化现象,而焊接接头出现显著的硬化现象.与母材相比,焊接接头的低周转变寿命、疲劳强度和疲劳寿命明显减小.通过试验数据确定了Q345母材及其焊接接头Coflin-Manson关系的合理参数,建立了应变幅度-疲劳寿命及能量-寿命关系式.力学不均匀性引起的循环硬化趋势增加是导致焊接接头低周疲劳性能减低的主要原因.     

基于Workbench车辆减振器弹簧盘的疲劳分析

车辆减振器弹簧盘在不断受到弹簧交变挤压力作用下,极易发生疲劳损坏.本文建立了弹簧盘的有限元模型,基于ANSYS-Workbench平台,对弹簧盘进行静力学强度和疲劳分析,预测了弹簧盘疲劳寿命的大小,获得了弹簧盘变形、应力集中及疲劳损伤的大小及位置,得到弹簧盘应力集中和疲劳损伤均发生于弹簧盘凸包区域的结论,验证其疲劳寿命符合设计要求,为其进一步改进设计提供参考依据.     

模糊结构的能度可靠性灵敏度分析方法

基于可能性理论和模糊区间分析理论,文章提出了模糊结构的能度可靠性灵敏度分析方法.针对极限状态函数为线性且模糊变量可能性分布均为正态型或线性型的结构,推导了能度可靠性灵敏度的解析解.在特殊情况能度可靠性灵敏度解析解法的基础上,结合函数线性化理论和线性型可能性分布函数近似等价正态化方法,提出了求解一般情况下模糊结构能度可靠性灵敏度的近似解析方法.基于求解模糊失效可能度的数值解法,运用差分理论,提出2种求解模糊能度可靠性灵敏度的数值解法.文中算例对所建立的方法进行了对比分析,结果表明所提方法是计算模糊结构能度可靠性灵敏度的可行方法.