基于局部应力应变法的桥式起重机用钢丝绳疲劳寿命估算

为保证桥式起重机的提升作业安全性,以32t×42 m双梁桥式起重机用钢丝绳为研究对象,采用局部应力应变法估算其承载从自由状态到额定载荷的两个载荷步时的疲劳寿命。通过有限元数值算法得到钢丝绳的应力分布,由此确定可能发生疲劳破坏的危险部位在钢丝绳与绳芯接触处,应力大小为1 060.3 MPa,寿命为7 233.6次。根据Manson-Coffin公式,通过平均应力修正,得到基于局部应力应变法的疲劳寿命计算模型,计算得到疲劳寿命为7 937.4次,与有限元数值算法得到的寿命相差8.87%,阐明了局部应力应变法估算钢丝绳疲劳寿命的可行性。     

用局部应力应变法进行高周疲劳寿命预测的研究

概述局部应力应变法的基本原理和目前的使用方法,指出在计算中现行方法对低周疲劳有较好的寿命预测精度,但对高周疲劳寿命预测精度不高.这主要是因为没有考虑应力集中、表面加工状况、尺寸和环境介质的影响.在充分考虑四者之后,对应变寿命曲线的弹性分量进行修正,并推导出高周疲劳下的局部应力应变法修正公式.本方法计算简单、精度高.通过实例对传统局部应力应变法和文中提出的方法进行比较,得出本方法不仅适用于低周疲劳寿命分析,也可用于高周疲劳寿命计算.在工程中有良好的应用前景.     

基于局部应力应变法的发动机缸盖低周疲劳分析

发动机缸盖受到较高温度的周期载荷,应力较大。对此,基于局部应力应变法,对发动机缸盖进行瞬态循环温度场分析,进而估算其低周疲劳寿命。分析结果表明,发动机缸盖低周疲劳寿命最小值为2 139。在3 000次冷热冲击耐久试验中,发动机缸盖发生开裂,试验结果与分析结果一致。     

局部应力应变法及其设计数据

对单轴载荷下的局部应力应变法进行了研究,提出了合理的损伤计算式。并以修正Ｎｅｕｂｅｒ法为例,说明了其寿命估算过程,。还提供了１０种常用国产机械材料的低周应变疲劳性能试验数据。     

局部应力—应变法可靠性寿命估算

本文讨论了可靠性寿命当量累积损伤原理,并在此基础上,对于多级(复杂)应变载荷情况,提出了应变疲劳可靠性寿命估算方法.算例利用P—ε—N曲线和应变疲劳统一方程,估算了累积当量损伤和应变疲劳可靠性寿命.     

基于A-F类循环塑性理论的多轴局部应力应变法

提出预测缺口构件疲劳寿命的多轴局部应力应变法.采用Armstrong-Frederick (A-F)类循环塑性理论,描述具有非Masing特性的16MnR材料的循环塑性行为.结合A-F类循环塑性模型和增量式Neuber法,分析比例和非比例加载下缺口根部处的多轴应力应变状态.将局部应力应变应用于基于临界面的多轴疲劳损伤模型,对缺口构件进行疲劳损伤分析和疲劳寿命预测.分析结果表明,基于A-F类循环塑性理论的多轴局部应力应变法,能很好地描述缺口根部处的多轴应力应变状态,疲劳寿命的预测结果与试验数据基本吻合.     

多轴疲劳寿命工程预测方法

介绍了一种预测受多轴交变载荷工程构件的低周疲劳寿命的方法。该方法以实例的应变计响应作为输入,通过一个循环塑性模型计算测量点的弹塑性应力应变分量,然后用多种多轴临界面疲劳损伤模型计算寿命。所发展的程序可处理一般的自由表面疲劳问题,它的应用通过分析一个典型的汽车零部件得到说明。     

基于应变的316L不锈钢低周疲劳寿命预测方法

针对316L不锈钢开展一系列多轴低周疲劳试验,该材料显现出了较为显著的非比例附加强化特性;基于四种应变法模型进行疲劳寿命预测,结果显示:ASME等效应变模型、Itoh模型均无法有效反映非比例附加强化对寿命的影响,前者预测结果偏于危险,后者预测结果趋于保守,而与临界平面法结合的Fatemi-Socie模型、Susmel模型预测结果则较好。为便于应用,针对ASME等效应变模型的不足,对等效应变中的塑性项进行修正,使其可更有效的反映非比例加载路径对寿命的影响,发展一种优于一般修正方法的实用方法,采用包括316L不锈钢在内的六种材料的多轴疲劳试验数据对其进行了验证。     

基于局部应力应变法的大型港口起重机疲劳寿命估算

基于局部应力应变法理论较为详细地给出了疲劳寿命估算方法和思路，分析研究了动态数据采样与处理方法，并以实例计算说明了其可行性与实用性。     

基于局部应力应变法的起重机疲劳裂纹形成寿命评估及影响因素分析

针对起重机疲劳裂纹形成寿命的评估,从裂纹形成微观层面出发,运用局部应力应变法,结合修正Neuber法,建立了起重机疲劳裂纹形成寿命评估算法。以此算法为基础,对影响疲劳裂纹形成寿命的因素进行了研究与分析,得出各影响因素的影响规律和大小,并提出了设计生产建议,对指导实践应用具有现实意义。     

多轴非比例载荷下低周疲劳寿命估算方法

综述近年来国内外非比例载荷下多轴低周疲劳研究的进展和现状。主要评述各种多轴疲劳寿命估算方法,其中临界面应变能密度法是较为有效的方法。并建议今后多轴低周疲劳课题的研究方向。     

应变曲线在零件疲劳寿命设计时的应用

首先对零件产生低周疲劳的原因及其特点进行了简要叙述,说明了应用σ-N曲线无法描述零件低周疲劳寿命的变化规律.在工程设计应用中通常采用σ-N曲线来反映零件低周疲劳的实际寿命变化的规律.扼要论述了通过实践验证及对多种不同静强度的材料进行等应变幅疲劳试验,归纳出适用于零件低周疲劳的通用公式.并用实例验证了其估算过程,对计算结...     

65 m 射电望远镜天线疲劳寿命分析

文中阐述了疲劳破坏在工程中的危害性和疲劳寿命分析的重要性,论述了疲劳寿命分析的基本原理。建立了65 m天线的总体和局部的有限元模型,给出了疲劳寿命分析的边界条件。以实验数据为基础,经过处理和转化,得到了42CrMo材料的S-N曲线和Gerber曲线。对65 m天线进行了疲劳寿命分析,得到了疲劳寿命结果和危险点的具体位置,对结构设计进行了改进。结果表明:进行疲劳寿命分析,是解决天线工程上安全性和可靠性问题的有效手段。     

总应变-应变能区分法

借鉴HALFORD和SALTSMAN发展总应变-应变范围区分法(TS-SRP)的经验,基于应变能区分法(SEP)建立总应变-应变能区分法(TS-SEP).类似于TS-SRP,TS-SEP同时反应了材料失效行为和流动行为两个方面的特征.通过材料循环流动行为的经验方程,建立弹性应变范围-寿命方程,然后与由SEP确定的非弹性应变范围-寿命方程相加,获得循环总应变范围与疲劳寿命之间的关系.寿命预测时,TS-SEP不需要区分非弹性应变分量,因此特别适应于非弹性变形较小的高强度、低延性材料,扩大了SEP的应用范围.通过Rene95和AF2-1DA两种镍基高温合金蠕变疲劳试验数据的初步验证,结果表明:TS-SEP比SEP具有更可靠的预测结果,对Rene95材料基本试验的预测精度有97.5%在2倍因子范围内,对AF2-1DA材料基本试验的预测结果全在2倍因子范围之内.对验证性试验,TS-SEP在四种方法(TS-SEP,TS-SRP,SEP和SRP)中具有最高的预测精度.     

A fatigue endurance criterion in two stages with application to fretting contact

In this paper we propose a fatigue endurance criterion suitable for mechanical components under high stress gradients. It is composed of two stages in order to predict both short and long crack arrest. In the first stage, a non-local multiaxial fatigue criterion measures the potential for crack initiation/short crack arrest. In the second stage, linear elastic fracture mechanics is used to evaluate the possibility of long crack arrest. The predictions of the fatigue criterion are compared with available experimental data obtained with cylinder-flat contacts under partial slip, fretting wear conditions. The results show that the proposed criterion can describe the endurance mechanisms observed in the experimental data.     

一种多轴非比例载荷低周疲劳寿命预测方法

利用Itoh等人提出的非比例参数 ,提出一种非比例载荷下多轴低周疲劳寿命预测方法 ,提出几种不同非比例参数 ,并研究这些非比例参数对低周疲劳寿命预测的精度及适用性     

Mixed high low fretting fatigue of Ti6Al4V: Tests and modelling

In this paper fretting fatigue tests under a combined HCF/LCF loading regime are reported. This loading cycle is representative of operating conditions at the interface of the dovetail fixing between fan and blade in an aeroengine, although a classical geometry was considered, viz. the contact of cylinders against a ground flat tensile specimen. Both, specimen and pads were made of fan blade and disc alloy Ti6Al4V. The main objective of these experiments was to investigate the influence of such complex contact loads on the fretting damage and most importantly on fretting fatigue. A methodology to estimate total life is proposed and assessed against the experimental data. The results show that the main effect on fretting fatigue life is associated with the level of tangential force and that the predictive method was able to capture the effect of the experimental parameters on life, together with the influence of the residual stress field due to shot peening.     

面心立方晶体单晶材料多轴低周疲劳寿命的估算方法

用立方晶体单晶材料的等效应变和等效应力作为参量,考虑正交各向异性材料偏轴受载时存在正应力和切应力的耦合效应,引入k参量描述非对称循环载荷对疲劳寿命的影响,建立工程上实用的幂函数形式的面心立方晶体单晶材料多轴低周疲劳寿命预测模型.将立方晶体单晶材料屈服准则及其弹塑性本构模型集成到ANSYS软件中,对DD3单晶合金在680℃温度下的低周疲劳缺口试样进行非对称载荷循环应力应变分析.对不同的模型参量进行多元回归相关分析,发现用立方晶体单晶材料等效应变和等效应力作为模型参量拟合的回归曲线的相关系数最大,κ参量与循环次数之间呈幂函数关系.利用CMSX-2镍基单晶合金薄壁圆筒试样的拉一扭循环载荷低周疲劳试验数据和DD3镍基单晶合金缺口试样的低周疲劳试验数据对模型进行验证,试验所得数据分别落在2.5倍和2.0倍偏差分布带内.     

工作流应用数据生命周期模型的提取方法

针对工作流管理系统中对应用数据的分析和研究需求,结合目前已有的工作流应用数据的研究成果,提出了一种应用数据的生命周期模型提取方法。该方法以WFD-net为输入,通过自动分析,得到各种类型的应用数据在工作流中随流程执行的状态变化情况,然后通过对状态变化情况的分析,综合得出流程中应用数据的复合对象生命周期模型。为了验证提取方法的可行性和正确性,开发了一套复合对象生命周期模型提取工具。     

金属材料超高周疲劳研究进展

随着机械装备很多关键零部件设计寿命的提高,超高周疲劳研究已经成为工程材料研究领域一个新的热点问题,近几十年来在世界各地得到广泛开展.文中综述国内外金属材料超高周疲劳研究取得的成果,特别是近十年来在金属材料超高周疲劳试验方法、疲劳行为特征、机理和寿命预测等方面的进展,重点讨论超高周疲劳裂纹萌生和扩展的研究中得到的试验结果和形成的理论模型.指出超高周疲劳研究现有理论和计算模型存在的不足,并提出几个值得进一步研究的问题和有价值的研究方法.