应力场强法研究

本文中作者提出了一种高周疲劳设计的新的方法——应力场强法（ISF法）。作者认为决定疲劳裂纹萌生和扩展的宏观力学参量是最大峰值应力点周围的局部应力应变场,这个应力应变场有一确定的范围。文中,作者提出一个新的力学参量——有效应力场强σ (RD),它定量地代表了局部应力场的强度,并能用作估算高周疲劳寿命的宏观判据,因为它恰当地反映了峰值点应力σ及其周围不同方向上应力梯度dσ/dx I（I=1,2……n）的综合影响,并在一定程度上代表了这个区域内变形能的积累。     

基于应力场强法的缺口构件场强值算法

工程上缺口构件疲劳寿命预测是结构设计过程中不可缺少的内容,基于这一现状通过修正后的场强法来更为有效地解决此类问题非常重要。针对传统应力场强法存在的问题,在考虑其原始假设的基础上,提出一种可以在不同结构尺寸及载荷环境下计算缺口构件场强值的方法。相比于原场强法中疲劳破坏区内各点对峰值点疲劳破坏的贡献作用,新方法认为破坏区内各点对峰值处的疲劳破坏具有“阻碍作用”,并将其做了定量分析。新方法还对模型所用参数、权函数的作用形式以及疲劳破坏区的界定准则做了适当修正,弱化了场径取值对场强求解的影响,克服了传统场强法中场径定义的难题,使场强值具有了一个客观存在的精确解。另外,综合考虑缺口形貌及其附近应力的分布特征,优化了原场强法的积分形式,大大简化了场强值的求解过程。最后还应用修正后的场强法对缺口试样疲劳数据进行了计算,分析结果表明,新模型的寿命预测误差系数可保持在0.24以内,充分满足工程需求。提出的修正模型能保持高预测精度,计算过程很简洁,有很高的推广价值。     

应力场强计算裂纹应力强度因子的方法研究

探讨通过应力场强得到应力强度因子的方法,并以典型的四类平面裂纹状态为例,着重探讨各类平面裂纹如何应用该方法计算应力强度因子.结果显示,所提方法能快速地求解各类裂纹布置的应力强度因子,可为断裂力学中裂纹扩展、断裂判断问题以及疲劳多裂纹问题的研究提供良好的支持.     

基于应力场强法的抽油机驴头疲劳寿命预测

由于名义应力法对抽油机驴头疲劳寿命预测结果偏离实际而引入应力场强法,给出了两种方法的预测步骤。基于驴头所受循环交变载荷分析,在Ansys仿真环境下进行静态仿真,计算极限载荷下喉口处应力值;进行准静态仿真,计算喉口处应力值与局部损伤区域内应力场强随时间的变化历程,依据步骤处理仿真结果得到两种方法的疲劳寿命预测值。对驴头现场使用寿命进行统计并拟合其疲劳寿命分布来验证两种方法准确性,并分析了形成误差结果大小不同的原因,结果表明应力场强法预测精度较高,预测结果贴合现场实际。     

随机疲劳寿命预测的局部应力应变场强法

在应力场强法研究的基础上，提出了缺口疲劳损伤局部应力应变场强方法，该方法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，给出一种随机疲劳寿命预测的局部应力应变场强方法，由该法来预测缺口件疲劳裂纹形成寿命，经初步验证，其精度要高于传统的局部应力应变法。     

应力场强法在多轴疲劳寿命估算中的应用

将预测疲劳寿命的方法－－应力场强法理论初步应用到单轴加载和多轴加载下的疲劳寿命估算。同时，对于单轴加载和多轴比例加载给出预测算例，并与其试验结果进行对比，结果表明应力场强法是一种较好的预测多轴疲劳寿命的方法。     

基于局部应力应变场强法的结构声疲劳寿命估算

针对带有缺口薄壁结构的声疲劳寿命估算问题,研究了基于局部应力应变场强的缺口结构随机疲劳寿命估算方法。该方法能同时考虑局部应力应变梯度和多轴应力应变对疲劳损伤的影响。以薄壁开孔柱壳结构为对象,在声激振响应分析基础上,计算出孔边局部位置处的应变场强谱,并估算出疲劳寿命。对比分析表明,该方法对带有缺口薄壁结构声疲劳寿命估算具有可行性。     

基于应力场强法的随机载荷作用下转向节疲劳寿命预估

利用多体动力学理论建立了双横臂悬架系统的刚柔耦合动力学模型,采用国家B级路面谱进行模拟激励,得到了汽车转向节的六分力时间历程。结合转向节有限元模型,获得了转向节实时等效单元应力,通过统计确定了最易疲劳的损伤区域。运用应力场强理论来计算应力场强,并使用雨流计数法进行了统计,综合计算了转向节的疲劳寿命。结果显示,连接车轮横臂处最易发生疲劳破坏,特定条件下的疲劳循环寿命为2.4×107次。     

基于结构应力法的焊接构架疲劳累积损伤研究

针对名义应力法和热点应力法对处于多轴应力状态下的疲劳问题展现出的局限性,采用结构应力法研究焊接构架的疲劳累积损伤.以悬挂式单轨车辆转向架焊接构架为研究对象,根据EN13749标准制定了构架的12级疲劳载荷谱.总结归纳出基于结构应力法针对转向架焊接构架的虚拟疲劳试验流程,并对构架进行了累积损伤计算.结果表明:各焊缝累积损...     

关于离心机转鼓壁边缘区应力状况的讨论

说明了离心机转鼓壁以周向薄膜应力为强度校核依据，一般不必校核边缘应力。     

采用显微硬度压痕法测量微区残余应力

测量材料微区残余应力的大小和分布,对于研究微观断裂机制具有非常重要的意义,一直是研究的热点和难点.尝试利用常规的维氏显微硬度压痕法研究和测量了材料中微米级微区的残余应力,推导出了残余应力与压痕面积比之间的理论公式,并选取低碳钢、紫铜和铝合金等三种具有不同性能的薄板材料,利用"三点弯曲"人为"原位"引入应力,通过试验测量对该方法进行了验证,并与原有的理论和方法进行了对比.结果表明:该测量方法测量准确.     

BZY型中场强永磁筒式磁选机的试验研究

近年来，国内外对中场强永磁筒式磁选机的需求日益增长，ＢＺＹ型中磁机脱颖而出，由于大幅度提高了筒表磁场强度，并获得筒表圆周方向较均匀的磁场分布，使设备的生产运转更加符合选矿工艺要求，在传统永磁筒式磁选机领域取得突破性进展，ＢＺＹ型中磁机在齐大山选矿厂的试验研究取得良好效果。     

应力校直法

我们常利用应力引起的变形来校直已变了形的工件,这就是应力校直法。典型的例子是校直弯曲了的丝杠。一般初始按触机械的同志,认为丝杠弯了,应该从凸方向凹方施压或锤击(图1)才能校直。实际上这种方法校不直,不但校不直,还会弄出许多小弯,把丝杠扭成麻花形。     

轮廓法测量残余应力中影响切割质量的参数研究

针对轮廓法测量残余应力的特殊要求,通过Plackett-Burman结合正交试验方法,揭示了线切割参数对轮廓法切割质量的影响规律,获得了对测量精度影响较大的三个因素:送丝速率、丝张力和峰值电流。方差分析的结果表明,较小的峰值电流和较大的丝张力有助于改善切割质量通过Box-Behnken响应面分析法,获得了表面粗糙度的预测模型,验证试验显示误差在5.011%以内,证明了该预测模型的有效性。     

应力区综采工作面快速回撤工艺研究

基于白洞矿8113工作面回撤通道受集中应力作用,导致回撤通道布置区域围岩稳定性差、应力显现严重的现象,通过技术研究,决定对应力区回撤通道施工期间采取"注浆+锚索吊棚"加强支护技术,并针对工作面内机电设备提出了安全快速回撤工艺.实际应用表明,采取联合加强支护技术后回撤通道施工后未出现顶板破碎、煤壁片帮现象,相比于8113...     

超声应力检测中应力常数的标定试验研究

利用应力常数标定系统对待标定试样施加载荷,测定两接收探头由于载荷变化引起的声时差变化,从而确定出材料的应力常数.对标定结果分析后表明,该标定系统操作方便,能快速得到被标定材料的应力常数,标定结果满足工程现场检测要求,可用于超声应力常数标定.     

斜射法应力分离计算方法的研究

光弹性实验获取的数据,只给出了构件内部任意一点的主应力差值及其方向。为求取平面应力的三个分量,还需要建立补充方程进行应力分解。使用斜射法计算应力分量时,考虑到实验获取数据不精确的特点,可以采用多角度斜射,构成非线性超定方程组求解应力分量。传统方法对于非线性超定方程组的求解较为困难,将非线性超定方程组叠加,改为求最小绝对值,可以使用粒子群算法求解应力分量。通过计算机仿真径向受压的圆盘,选取10个斜射角度,建立方程组求出应力分量,验证了粒子群算法的可行性,得到了满意的仿真实验结果。     

采用马赫-曾德尔干涉法测量单晶硅在线应力损伤

开展了毫秒脉冲激光辐照单晶硅的实验研究,基于马赫-曾德尔干涉技术测量了毫秒脉冲激光与单晶硅相互作用过程中的在线应力损伤。用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件建立了毫秒脉冲激光辐照单晶硅的数值仿真模型。从理论和实验两方面探讨了毫秒脉冲激光与单晶硅作用时,相同脉宽不同能量密度下应力场随时间的演变规律。进一步研究了干涉条纹的处理方法,基于传统x轴投影法提出了用45°投影法来计算材料各方向上的应变,并对两种处理方法得到的实验结果进行了对比。结果显示:与仿真结果相比,x轴投影法实验结果的误差为9.5%~29.3%,而45°投影法实验结果的误差为0.1%~22.6%,表明用马赫-曾德尔干涉法测量激光辐照单晶硅产生的在线应力损伤时,采用45°投影法计算材料各方向上的应变结果更为准确。该实验和计算方法为单晶硅在线应力损伤的研究提供了理论和实验上的指导。     

掘进巷道过应力破坏区支护优化研究

针对掘进巷道过应力构造区时易出现顶板破碎、煤壁片帮等问题,以潞安化工集团李村煤矿二采区胶带巷为研究对象,介绍了原巷道支护方案,分析了其存在的不足,提出了可采用加长注浆锚杆进行支护的新型支护方案。应用结果表明,应用加长注浆锚杆进行支护后,巷道顶板下沉量从之前的0.35 m降低到了0.20 m,更好地控制了巷道顶板下沉,巷道顶板更稳定,取得了较好的支护效果。     

掘进巷道应力区支护技术

基于王家岭煤矿18105辅运顺槽掘进后受集中应力影响,巷道出现顶板下沉、底板鼓起以及两帮收缩现象,分析了原支护设计主要存在的问题,并根据掘进现状,对原支护技术进行合理优化,提出了“注浆锚索+JW型锚索钢棚+L型钢带”联合支护技术。通过实际应用效果来看,采取联合支护技术后,巷道围岩整体稳定性大大提高,巷道顶板下沉量控制在0.15 m以下,两帮收敛量控制在0.24 m以下,取得了显著应用成效。