裂纹扩展寿命计算方法

利用可动边界的变分理论与方法,求得了裂纹扩展时能量泛函的二阶变分,由二阶变分为零的条件求得裂纹扩展的临界状态和临界速度,并根据临界速度推演出裂纹扩展的寿命计算公式。寿命计算公式适用于固体系统的各种状态。(如弹性体,非线性弹性体,塑性状态,蠕变状态),具有重要的理论意义与实用价值。     

基于ASME规范的超高压容器表面裂纹扩展剩余寿命计算分析方法

裂纹缺陷是压力容器中最常见也最危险的一种缺陷,通过断裂力学计算疲劳裂纹扩展寿命可以更好预测容器的使用寿命.文章通过API标准计算得出FAD图中的失效路径以及允许最终裂纹深度,之后运用ASMEⅧ-3中的断裂力学计算方法,采用线弹性断裂力学计算超高压容器表面裂纹疲劳裂纹扩展寿命,对计算结果进行分析并给予意见.     

门座起重机疲劳裂纹扩展寿命分析研究

门座起重机存在大量因疲劳裂纹导致结构破坏的现象,所以进行疲劳裂纹扩展寿命分析,预测起重机剩余安全使用期的研究就显得非常必要.先对疲劳裂纹扩展寿命进行理论推导,在此理论基础上,制定疲劳裂纹扩展寿命分析的流程;接着以某台100t门座起重机的一处裂纹为研究对象,通过无损探伤确定裂纹尺寸和位置,获取准确的应力谱,在各种典型工况下,对该裂纹进行疲劳裂纹扩展寿命分析研究.定性分析结果表明该裂纹为安全裂纹.该方法能较真实地反映门座起重机的剩余寿命状况,为解决剩余寿命分析问题提供参考.     

复合材料剪切板的裂纹扩展与剩余强度

对剪切载荷下带中心裂纹层板的损伤情况、宏观裂纹的扩展及剩余强度问题进行了计算和分析,着重探讨了裂尖铺层的破坏形式、宏观裂纹扩展及剩余强度三者的特点及相互关系。对两种材料Ｔ３００／６４８Ｅ和Ｔ３００／ＱＹ８９１１进行了比较,发现裂纹的扩展不仅与铺层形式有关,还与材料有关,且有明显规律可循。另外,层板铺层不同,裂尖损伤的累积过程也不同。裂尖铺层的２向（垂直于纤维向）破坏和面内剪切破坏尤其是前者对层板的剩余强度影响较大。所得结论得到了实验的验证。     

橡胶球铰疲劳裂纹扩展寿命预测

通过橡胶纯剪试样疲劳裂纹扩展试验,得出了裂纹扩展速率与撕裂能之间的关系;以单位撕裂能范围为损伤参量,建立了复杂应力状态下的橡胶疲劳裂纹扩展寿命预测模型.基于ABAQUS有限元结构分析和橡胶材料等效应力计算方法,得出橡胶球铰在疲劳载荷下的单位撕裂能范围;对橡胶球铰的疲劳裂纹扩展寿命进行分析预测,并通过产品台架疲劳实验进行验证,结果表明橡胶球铰经过200万次疲劳试验后无明显裂纹,没有发现失效破坏,与寿命预测值基本吻合.     

钢桥荷载谱中高荷载对疲劳裂纹扩展的影响

陈述了在随机加载条件下，Ｒａｙｌｅｉｇｈ分布荷载谱中高荷载对１６Ｍｎ钢疲劳裂纹扩展影响的研究。实验表明，在比较接近钢桥服役条件的荷载谱中，高荷载循环加速了疲劳裂纹扩展，缩短了裂纹扩展寿命。     

岸桥金属结构裂纹扩展及疲劳寿命研究

通过抗疲劳设计的容积损伤设计理论,定量计入初始裂纹缺陷对疲劳寿命的影响,以裂纹的尺寸大小和裂纹扩展速率作为结构损伤大小的判据,来判定结构疲劳寿命和巡检周期.以岸边集装箱起重机（岸桥）金属结构为研究对象,进行具有初始裂纹的结构疲劳寿命分析,为机械设备的安全使用提供理论依据.     

超期服役铁路罐车罐体的剩余寿命评估

在考虑超期服役铁路罐车罐体的缺陷、材质变化情况的基础上 ,对罐体的应力进行全面的计算 ,然后系统全面地分析罐体的缺陷敏感性、耐腐蚀寿命、疲劳寿命以及疲劳裂纹扩展控制的疲劳寿命等 ,从而得出罐体的继续使用寿命、安全使用的条件等     

超期服役铁路罐车罐体的剩余寿命评估

在考虑超期服役铁路罐车罐体的缺陷、材质变化情况的基础上，对罐体的应力进行全面的计算，然后系统全面地分析罐体的缺陷敏感性、耐腐蚀寿命、疲劳寿命以及疲劳裂纹扩展控制的疲劳寿命等，从而得出罐体的继续使用寿命、安全使用的条件等。     

在役铆接钢构件的疲劳裂纹扩展寿命研究

试验分析了在役铆接钢结构材料的疲劳断裂性能。应用断裂力学理论研究了在役铆接钢构件的疲劳裂纹扩展寿命。     

在役铆接钢构件的疲劳裂纹扩展寿命研究

试验分析了在役铆接钢结构材料的疲劳断裂性能。应用断裂力学理论研究了在役铆接钢构件的疲劳裂纹扩展寿命。     

疲劳裂纹扩展寿命的估算方法及实例

本文阐述了疲劳裂纹扩展寿命的估算方法及其有关的概念,综述了在缺少某些断裂力学性能试验数据的前提下如何估算疲劳裂纹扩展寿命,提出工程构件计算实例并对影响裂纹扩展的某些因素进行理论和数值分析.     

深水立管环缝裂纹扩展和疲劳寿命仿真研究

深水立管作为深水生产系统中连接水面浮式装置和海底设备的导管,具有非常重要的作用。利用三维断裂分析软件FRANC3D对循环载荷下深水立管环焊缝焊接缺陷造成的等效裂纹进行了裂纹扩展仿真,通过仿真得到了裂纹扩展的形态和特征,计算了疲劳裂纹扩展寿命,并且将计算结果与BS7910标准进行了对比。     

带孔元件裂纹形成及裂纹扩展的全寿命计算方法

本文结合局部应力应变法和断裂力学方法提出一种全寿命计算模型。模型中用到α_(min)和α_0两个裂纹长度的概念。α_(min)是使断裂力学计算方法可应用的最短裂纹长度。α_0是以95％置信水平和0.90以上觉察概率可测的最短工程裂纹长度。工程初始裂纹形成寿命由局部应力应变法和断裂力学方法结合起来计算。裂纹扩展寿命由断裂力学方法计算。本文对铝合金LY12-CZ中心带孔试片在程序谱载荷下的全寿命进行了计算和试验。计算与试验结果符合良好。本文方法具有工程意义并适合计算机运算。     

超声加载条件下低合金钢疲劳裂纹扩展寿命

对低合金钢q345狗骨型试样进行了超声疲劳试验,应力比R=-1,研究其在超高周区域内的疲劳寿命特性及破坏机理。试验过程中发现试样疲劳裂纹的扩展会导致试样固有频率的降低,通过有限元模态分析确定了试样断裂瞬间固有频率大小与表面裂纹尺寸的关系,经过对比发现,有限元得到的裂纹半径与断口分析测出的裂纹大小十分吻合。根据实验过程中固有频率的减少情况预测了试样超高周疲劳裂纹扩展寿命的大小,发现其占到疲劳总寿命大小的0.2%～0.5%。     

基于多裂纹扩展随机模型估算疲劳寿命的方法研究

随机变量多裂纹随机模型可以很好地体现多裂纹结构件的破坏寿命及破坏模式,具有很大的分散性,但是该随机模型难以直接用数值方法求解.文中给出了一种处理整个裂纹扩展过程的递推求解区间内裂纹扩展长度的方法,同时提出了更为合理的变间隔分段处理方法来解决计算精度和计算量间的矛盾.基于该方法,文中对共线孔有限宽薄板受远场均匀栽荷作用的试样进行了计算分析.由结果可以看出,所提方法能很好地解决随机变量多裂纹随机模型在估算结构件疲劳寿命时所带来的困难,对求解长寿命、大规模多裂纹结构件疲劳寿命问题有很大的帮助.     

喷丸残余应力对裂纹扩展疲劳寿命的影响

为了研究喷丸表面处理对试样疲劳寿命的影响,基于ABAQUS软件建立含喷丸残余应力场的四点弯曲试样有限元模型和考虑裂纹闭合效应的裂纹扩展疲劳寿命预测模型。基于该模型研究了不同应力比及不同喷丸工艺条件下的受喷与未喷试样的裂纹扩展疲劳寿命。结果表明,正应力比越大越不容易产生裂纹闭合从而寿命越短,不同应力比条件下喷丸试样的疲劳寿命均约为相同条件下未喷丸试样的2.5倍;单独喷丸强化对裂纹扩展疲劳寿命的提高作用高于喷丸成形与强化的联合作用。主要是由于喷丸强化产生的残余压应力在距离表层较近的范围大于成形与强化联合作用所产生的残余压应力,且该残余压应力对裂纹扩展疲劳寿命的提高起主导作用。通过预测结果与文献实验结果的对比,验证了本文所建模型的正确性及有效性。     

复合型裂纹的扩展路径模拟及疲劳寿命预测

针对二维裂纹稳态扩展,基于位移外推,通过最小二乘法拟合得到应力强度因子数值计算方法;利用最大周向应力准则判断裂纹扩展方向,并得到作为裂纹失稳扩展判据的等效应力强度因子;通过Paris准则得到疲劳寿命预测数值方法。基于ANSYS软件平台,根据上述理论通过APDL编程建立了裂纹扩展路径模拟及疲劳寿命预测模型。该模型可根据裂尖位置进行参数化建模及网格自动划分。将3个典型算例仿真结果与相应解析解或实验结果进行比较,验证了该方法的正确性,为裂纹扩展路径模拟及疲劳寿命预测提供了一种有效的技术手段。     

烧结混料机简体的裂纹扩展速度与寿命预测

应用有限元方法对烧结混料机的关键部件筒体的应力、变形进行了分析研究,得到了筒体的应力云图和变形云图;对筒体的裂纹扩展规律及影响裂纹扩展的因素进行了分析,将有限元分析的结果与断裂力学的相关理论结合起来,对烧结混料机简体进行了裂纹扩展速度预测和剩余寿命预测;分析了裂纹预测曲线与实测值曲线之间的相对误差,验证了预测方法的有效性。