基于Workbench的铆接连接件疲劳寿命的仿真分析

基于Workbench计算机仿真软件,开展了铆接连接件疲劳寿命的仿真分析.研究结果表明:疲劳破坏发生在铆钉孔两侧应力集中处,破坏发生位置的Mises等效应力值最大,仿真结果与疲劳试验结果吻合;在较高应力水平下,仿真分析的疲劳寿命与疲劳试验的寿命结果差异较小;在较低的应力水平下,仿真分析的疲劳寿命和疲劳试验的寿命结果差异...     

铆接连接件疲劳寿命预估

本文结合铆接在城轨系统上的应用,考虑铆接厚度、开孔尺寸等几何尺寸对铆钉疲劳寿命的影响,通过采用应力严重系数修正后名义应力方法预估铝合金抽芯铆钉疲劳寿命,并与实验值进行比对分析,验证预估模型的准确可靠。     

孔径对铆接连接件疲劳寿命影响的试验

基于疲劳试验研究了孔径对铆接连接件疲劳寿命的影响。分析试验件破坏形式发现,疲劳破坏存在多个疲劳源,最先发生疲劳裂纹的铆钉位置可通过比较裂纹长度和宽度判定。比较该铆钉孔孔径对应的试验件的疲劳寿命试验结果表明:在较高应力水平作用下,不同孔径对应的疲劳寿命差异较小;在较低的应力水平作用下,对于凸头铆钉铆接件,孔径在4.07~4.08 mm范围内的试验件疲劳寿命较优;对于沉头铆钉铆接件,孔径在4.07~4.10 mm范围内的试验件疲劳寿命较优。为此,建议将5/32 in的铆钉对应的孔径控制在4.07~4.10 mm范围内,通过控制孔径的方法可以达到提高铆接连接件疲劳寿命的目的。     

超期服役铆接钢吊车梁残余疲劳寿命估计试验

针对某铸锻公司铸钢厂清铲车间服役超过60年的铆接钢吊车梁进行了残余疲劳寿命现场测试试验,经过计算获得了吊车梁的残余使用年限,评定吊车梁已经存在极大的疲劳破坏隐患,为工程改造提供了依据和参考。     

铝合金铆接件疲劳损伤的影响因素分析

铆接在航空等结构中的应用非常广泛,而疲劳损伤是影响其使用寿命的主要因素。在铆接件疲劳试验基础上,以有限元软件ANSYS Workbench为平台,分析了铆接件模型的应力状态,研究了铆钉排列位置、接触面摩擦系数、过盈量对构件应力场分布的影响,预测了疲劳裂纹可能萌生的位置;其研究结果为铆接件的抗疲劳设计提供参考。     

涡旋弹簧疲劳寿命分析

涡旋弹簧可以应用于频繁换向的旋传机械中用以减缓速度突变，进而起到减轻冲击，节能降耗的作用。这里利用三维设计软件UniGraphics建立了涡旋弹簧的实体模型，运用有限元分析软件ANSYS对涡旋弹簧进行应力～应变分析，根据分析结果计算涡旋弹簧疲劳寿命。一方面验证了传统的涡旋弹簧设计理论，另一方面为进一步的优化设计提供了理论依据。     

复合材料结构的干涉配合铆接

干涉配合能提高接头疲劳寿命 ,复合材料结构干涉配合连接的关键在于干涉量的控制。提出采用垫圈限制铆钉钉杆的膨胀 ,采用合适的钉孔间隙减小干涉量 ,并利用电磁铆接钉杆膨胀均匀的特点实现了复合材料结构的干涉配合铆接。     

干涉配合对复合材料单钉连接疲劳寿命影响研究

利用ABAQUS软件中的UMAT子程序建立了基于三维Hashin判据、Camonho参数退化准则与两种渐进疲劳损伤模型的复合材料本构模型。对未采用干涉配合的复合材料单钉连接结构疲劳寿命试验进行了数值模拟,所得寿命预测值与试验结果吻合较好,证明了该分析方法和所编写程序的正确性。在此基础上,对采用干涉配合的复合材料连接结构疲劳寿命进行了预测。结果表明:当采用0.8%~1.0%干涉量的干涉配合时复合材料连接结构的疲劳寿命约可以提高到原来的3倍。     

电力汽包低周疲劳寿命评估分析

电力汽包集中下降管管座内拐角处由于形状突变造成较高应力集中,容易产生低周疲劳裂纹,并继而发生裂纹扩展直至失效。本文根据汽包的实际结构和受力情况,建立了符合实际的三维有限元分析模型,对电力汽包集中下降管管座内拐角处在冷态启停和热态启停工况下的应力进行了分析,并根据GB/T9222-88《水管锅炉受压元件强度计算》标准附录D的规定对汽包的低周疲劳剩余寿命进行了评估。该汽包的疲劳寿命损耗为其设计寿命的8.93%。     

滑板车疲劳寿命可视化分析与优化设计

根据模拟获得了扶手滑板车的实际承载情况，并使用有限元软件ANSYS对滑板车进行了静力分析．采用笔者基于ANSYS开发的疲劳寿命可视化模块Fatigue／ANSYS，对该滑板车进行了“全场“疲劳寿命可视化分析与优化设计。对类似扶手滑板车等产品的寿命评怙与安全设计具有实际的参考价值。     

干涉配合最佳干涉量初探

干涉配合是提高连接结构抗疲劳破坏能力的经济而有效的措施。借助于莫尔方法,本文对厚度6mm、干涉量分别为3.1%和4.1%、拉伸载荷45%σ0.2情况下的航空用硬铝合金LY12CZ板销钉干涉配合进行了实验研究。研究显示,3.1%的干涉量因其卸载后孔边切向应力增负较大以及不会造成孔边材料的堆积而为最佳干涉量。     

7050-T7451干涉螺接双剪接头疲劳寿命与失效模式研究

针对不同干涉量的7050-T7451双剪接头,进行疲劳试验,对比分析了不同干涉量接头的疲劳寿命。通过扫描电镜(SEM)方法,研究了干涉接头疲劳断口形貌特征。研究结果表明:采用干涉量0.08 mm~0.14 mm对7050-T7451板材双剪接头进行干涉安装,可取得较好的疲劳强化效果,并且在0.11 mm干涉量下,疲劳寿命增益最显著。7050-T7451双剪接头试样疲劳断口呈现混合型穿晶疲劳断裂特征,材料具备一定韧性。干涉螺接对孔壁有强化作用,干涉螺接的试片裂纹源于结构表面,而不源于孔壁,结构表面的改进将有利于疲劳寿命的提高。     

干涉配合紧固件的应力波安装仪研制

介绍了应力波安装干涉配合紧固件的原理，结合工程应用提出了干涉配合紧固件应力波安装仪的方案。设计了安装仪控制系统及安装枪结构，研制成功应力波安装仪。试验表明研制的低压便携式安装仪可以满足工程需要，能够解决传统安装方法所存在的问题。     

Some Effects of Additives on Rolling Contact Fatigue

To study the influence of lubricant physical and chemical properties on rolling contact fatigue, a variety of base stocks and additives were evaluated with a 4-ball type fatigue machine. The effect of viscosity was found to depend on the means by which a given viscosity was achieved. Although some commonly used EP and antiwear additives had a pronounced effect on fatigue life, the direction and magnitude of the additive effect depended on the particular additive and its concentration in the blend. In addition, it was observed that the additive effect depended on the choice of base oil and ball steel. These results indicate that the chemical properties as well as the physical properties of the lubricant, can be important in rolling contact fatigue.     

近疲劳强度载荷下WC/Co涂层对300M钢疲劳性能的影响

研究了在近疲劳强度载荷下超音速火焰喷涂WC/Co涂层和电镀铬层对300 M低合金钢疲劳性能的影响.结果表明：WC/Co涂层、电镀铬层试样和300 M钢基体的疲劳强度分别为753,600和720 MPa.在近疲劳强度载荷下,WC/Co涂层试样的疲劳寿命分别为基体和电镀铬层试样的1.5～2和5～10倍.三者的主裂纹源均为基体内部的Al2O3和SiO2夹杂物.电镀铬层中的次裂纹穿过界面并向基体中扩展,在基体表面形成新的次裂纹源,加快了基体中主裂纹源的形成和主裂纹的扩展;而WC/Co涂层中的次裂纹经过界面时向界面方向偏转,形成无支撑涂层,并最终使涂层剥落.     

复合材料螺栓干涉连接结构压钉过程轴向力建模

复合材料干涉连接结构在螺栓压入过程中,由于螺栓杆与连接孔孔壁间存在显著的轴向相互作用,有可能在复材孔周引起分层损伤,更准确的控制轴向力对于提升复材干涉连接结构强度具有重要的意义。根据干涉配合螺栓压入过程中接触关系的变化,对压钉过程进行了阶段划分,并在经典层合板理论假设基础上,结合弹性力学复变函数方法,以干涉量为变量建立了螺接过程轴向力解析模型。基于ABAQUS软件,建立了干涉压入压钉过程的仿真模型,验证了解析模型的正确性。     

润滑油性能对接触疲劳影响的研究

用改装的四球机考察了不同类型的油性极压剂对接触疲劳的影响,试验证明不同类型的油性极压剂对接触疲劳的影响有显著差别,润滑油的PB、PD、ZMZ与接触疲劳性能没有关系,而长时间的磨斑直径越小,抗接触疲劳的性能越好。     

复合材料干涉连接结构多界面夹紧力有限元分析

建立了碳纤维增强复合材料(CFRP)的单搭接螺栓连接结构三维模型,在充分考虑材料属性及接触关系的基础上,进行了干涉配合状态下孔周应力状态和夹紧力分布的数值模拟与分析。结果表明:在预紧力沿模型板厚方向的传递过程中,螺栓与孔壁接触界面的摩擦力会直接抵消部分作用力,导致自螺母端至螺栓钉头端夹紧力逐渐降低,降低的幅度与速率受到预紧力大小和孔周应力状态的影响。