考虑载荷作用次数的零部件可靠性模型

研究随机载荷多次作用时零件的失效过程,建立载荷多次作用下的零件可靠性模型.从载荷作用的统计学意义出发,根据顺序统计量的性质,建立载荷多次作用时等效载荷的累积分布函数和概率密度函数.运用应力-强度干涉模型建立零件在单一失效模式下载荷多次作用时的可靠性模型.最后,运用Monte Carlo方法对可靠性模型进行仿真实验,证明模型的正确性.     

载荷作用次数和强度退化对SSI模型的影响

在考虑循环载荷作用下强度随使用时间不断退化时,研究了应力-强度干涉模型下的可靠性统计推断问题,给出了一个考虑载荷作用次数应力-强度退化干涉失效模型.应用应力-强度干涉可靠性分析模型进行实例分析计算,结果与实验值符合很好,说明所提出新模型是合理有效的,更符合实际情况.     

基于载荷-强度干涉模型的零件可靠性分析

分析了随机载荷大小对强度退化的影响,提出考虑强度退化和载荷作用次数的可靠度计算模型。该模型通过计算当量载荷,将随机载荷作用下的强度退化过程等效为确定性载荷作用下的退化过程,得到零件可靠度与载荷作用次数的关系,在此基础上,通过分析不同载荷出现次数与时间的关系,得到多个载荷共同作用下零件可靠度随时间的变化规律。     

干摩擦条件下载荷动特性对摩擦面粗糙度的影响

在自行研制的环 -块磨损试验装置上研究了干摩擦状态下矩形波载荷特性对摩擦面粗糙度的影响 ,结果表明 :1随着磨程的进行 ,摩擦面粗糙度将达到一个稳定值—平衡粗糙度 ,其大小与摩擦面初始形貌无关 ;2当载荷波形占空比 φ较小时 ,平衡粗糙度 Rsq 对φ的变化敏感 ,且随 φ的增加而增加。当 φ足够大时 ,Rsq 几乎不随 φ而变化     

共因失效系统动态可靠性模型

考虑共因失效相关性,在系统层运用应力-强度干涉模型建立了共因失效系统可靠性模型。在研究系统可靠性模型的基础上,建立了系统强度的累积分布函数和概率密度函数。采用泊松随机过程来描述载荷的作用过程,运用概率微分方程和全概率公式建立了强度随时间退化时的串联系统、并联系统以及k/n系统动态可靠性模型。以强度退化服从指数退化规律为例,研究了串联系统、并联系统以及k/n系统的可靠度和失效率随时间的变化规律。研究表明:系统的可靠度随时间逐渐降低,k/n系统的可靠度介于串联系统和并联系统之间;系统的失效率具有“浴盆”曲线的特征。     

考虑失效相关的k/n系统动态可靠性模型

运用载荷-强度干涉模型、顺序统计量理论和概率微分方程建立随机载荷作用下的失效相关k/n系统动态可靠性模型,研究系统可靠度和失效率随时间的变化规律.在不作失效独立假设的前提下,运用系统级载荷-强度干涉模型建立失效相关k/n系统可靠性模型,以及k/n系统强度的累积分布函数和概率密度函数.从随机载荷作用的统计学意义出发,运用顺序统计量建立载荷多次作用下的k/n系统可靠性模型.运用泊松随机过程描述载荷的作用过程,分别建立强度不退化和强度退化时的k/n系统动态可靠性模型,并研究k/n系统可靠度和失效率随时间的变化规律.研究表明,k/n系统的可靠度随时间逐渐降低;k的取值越大,k/n系统的可靠性越低,失效率越高.强度不退化时,k/n系统的失效率随时间逐渐减小且早期失效率较高;强度退化时,k/n系统的失效率具有"浴盆"曲线的特征.     

压力容器椭圆形封头的可靠性设计

应用可靠性理论进行椭圆形封头的可靠性设计,阐述了设计的具体步骤,并且根据强度—应力分布的情况,给出了设计实例。     

某型UUV耐压壳体可靠性分析

耐压壳体是UUV各功能设备的装载平台,其可靠性水平关系到UUV的安全性、可靠性。文中应用可靠性理论中的应力-强度干涉模型,介绍了某型UUV水下耐压壳体强度可靠度计算方法,并给出了设计实例。     

随机载荷作用下动态应力-强度干涉模型

研究了随机应力作用下强度随时间退化时,随时间变化的应力-强度干涉模型。用泊松过程描述应力的作用过程,运用概率微分方程,建立了不考虑强度退化和考虑强度退化时的动态应力-强度干涉模型。在考虑强度退化时,分别将强度退化视为随机变量和随机过程。     

表面粗糙度对聚氯乙烯板搭接强度的影响

为验证不同表面粗糙度的聚氯乙烯(pvc)塑料板材搭接接头强度性能,用不同目数的砂纸分别对多组pvc板材进行打磨(打磨长度为30 mm),用表面粗糙度仪器测量表面粗糙度并用高倍显微镜检测表面情况;结果表明60目—400目砂纸打磨的板材表面粗糙度依次减小,表现为R_a值由10.84μm减小至1.503μm。用不同表面粗糙度的板材与硅橡胶粘结成搭接件进行拉伸强度试验,得出不同的表面粗糙度的搭接件具有不同的搭接强度,用60～100目砂纸打磨的板材搭接接头能承受的最大拉伸力由1.858 kN增大至2.063 kN,搭接强度逐渐增大;用100～400目砂纸打磨的板材搭接接头能承受的最大拉伸力由2.063 kN下降至1.567 kN,搭接强度逐渐降低,对照组为未经任何表面处理的板材搭接件,能承受的最大拉伸力为1.380 kN,搭接强度最低;实验表明对于pvc塑料板材与硅橡胶的搭接件,用100目的砂纸打磨后的搭接性能最好。     

模具粗糙度对板材拉延件摩擦特性的影响

金属板材拉延是一个复杂的塑性变形过程,广泛应用在各种大型汽车覆盖件等零件生产中。介绍了金属带料弯曲拉伸试验机的工作原理和试验方法。该试验机能很好地模拟凹模圆角区的摩擦场变化规律;通过选用不同的模具表面粗糙度,改变带料拉伸力、变形速度和成形头平均面压,测出摩擦因数的变化规律,用以研究模具表面粗糙度等对板材拉延件摩擦特性的影响。研究表明,适当降低模具表面粗糙度,有利于发展边界润滑,减少摩擦热的产生和作用。该研究方法把拉延过程中的摩擦、磨损和润滑有机地结合起来,为优化拉延件加工的摩擦条件奠定了理论基础。     

表面粗糙度对表面应力集中系数和疲劳寿命影响分析

把平板的表面形貌简化为半椭圆形微缺口,采用有限元法对不同表面粗糙度下的应力场进行分析,得到不同表面粗糙度Rz时平板的表面应力集中系数,并预测不同表面粗糙度的平板在不同存活率下的疲劳寿命,讨论表面粗糙度对疲劳寿命的影响。采用回归方法建立表面应力集中系数与微缺口中心间距、表面粗糙度之间的经验公式。结果表明,在相同存活率下,表面粗糙度与平板的对数疲劳寿命呈二次曲线关系。     

常幅载荷下结构元件断裂可靠性分析的裂纹长度模型

从瞬时裂纹长度及应力强度因子服从对数正态分布的假设出发,基于Paris裂纹扩展速率公式讨论当实验数据较少时,常幅载荷下结构元件临界裂纹长度和瞬时裂纹长度的分布特性,给出一个计算瞬时裂纹长度分布参数的方法,建立常幅载荷下结构元件断裂可靠性分析的裂纹长度模型,阐述元件断裂可靠性的分析方法.对2024-T351材料的CT(compact tension)试件试验数据分析表明,文中给出的模型是合理的,预测结果和试验结果吻合良好.     

加载速率对焊接接头断裂行为的影响

在不同温度、不同加载速率下，对典型建筑结构用钢及其焊缝进行拉伸试验，测试其基本力学性能。采用能综合考虑加载速率及高加载速率下材料温度变化的R参量，确定本构关系。通过断裂力学试验，测试不同温度及加载速率下供试钢材及其焊接接头的断裂韧度值。随加载速率的增大，断裂韧度降低，但存在有较大的分散性。不同加载速率下裂纹尖端应力场数值分析结果表明，裂纹尖端最大主应力随加载速率的增大而升高。最后基于局部法，研究不同加载速率下母材及接头的断裂行为。局部断裂参量－－威布尔应力不受温度、加载速率的影响，可有效地描述材料的断裂行为。     

EFFECT OF DYNAMIC LOADING ON FRACTURE BEHAVIOR OF WELDED JOINTS OF STRUCTURAL STEEL

To investigate the effect of dynamic loading on fracture behavior of welded joints of structural steel Q23SB and 16Mn in common use and compare the earthquake resistances of the two kinds of materials, dynamic tension and fracture toughness tests are carried out at room temperature. On the basis of the tests, the stress-strain fields near the crack tip of the compact specimens are analyzed by three-dimensional finite element model. The test results and finite element analysis results show that, the fracture toughness of welds and base metal of 16Mn steel increases with the increment of loading rate. Compared with 16Mn steel, Q235B steel is more sensitive to dynamic loading. The fracture toughness of welds of Q235B is comparatively low under static loading and dynamic loading at room temperature. Compared with the static loading, the fracture toughness of Q235B parent metal under dynamic loading decreases by about four times. Therefore, it can be concluded that compared with 16Mn steel, the earthquake re     

THE EFFECT OF THE CUTTING FLUID ON SURFACE ROUGHNESS IN BORING OF LOW CARBON STEEL-TECHNICAL COMMUNICATION

In spite of their environmental and human health problems, the cutting fluids still have been used widely in industry due to cutting fluid application can increase cutting performance in metal cutting. In this article, the effect of the cutting fluid on surface roughness in boring of AISI 1030 low carbon steel was investigated depending on BUE and chip formations and other cutting parameters, such as cutting speed, feed rate and tool nose radius. In most of boring experiments, the wet cutting did not show more preferable results than dry cutting. However, cutting fluid application with big nose radius and small feed rate improved the surface roughness up to 80%. This progress was attributed to a favorable chip formation as much as effective cooling.     

低幅载荷对汽车前轴疲劳寿命影响的试验研究

为了探讨基于载荷特性的汽车结构件轻量化设计理论与方法,采用汽车前轴实物物理试验的方法,比较系统地研究某汽车前轴在低幅交变载荷作用下结构疲劳寿命的变化趋势,发现在低于疲劳极限的低幅应力区内存在一个强化载荷区。用强化载荷区内的不同载荷对前轴进行预锻炼,前轴的疲劳寿命有不同程度的提高。既使在高低载荷交替作用的条件下,低载强化效果依然存在。结构的寿命由强度衰减速率和强度提高速率共同决定,而不是仅由损伤决定。     

考虑加载历史影响的蠕变律

考虑到蠕变过程中,材料内部微观结构的变化,会使材料的变形行为发生改变,本文引入硬化状态变量表征加载历史对材料变形行为的影响,提出的蠕变律可以正确反映蠕变三个阶段的变形规律,由此导出的蠕变损伤演变方程与加载历史有关。其结果可以为分析多级蠕变加载时损伤演变过程和剩余寿命估算提供新的思路。     

FATIGUE RELIABILITY DESIGN AND ESTIMATION METHOD FOR VARIABLE LOADING

ＦＡＴＩＧＵＥＲＥＬＩＡＢＩＬＩＴＹＤＥＳＩＧＮＡＮＤＥＳＴＩＭＡＴＩＯＮＭＥＴＨＯＤＦＯＲＶＡＲＩＡＢＬＥＬＯＡＤＩＮＧ＂ＦＡＴＩＧＵＥＲＥＬＩＡＢＩＬＩＴＹＤＥＳＩＧＮＡＮＤＥＳＴＩＭＡＴＩＯＮＭＥＴＨＯＤＦＯＲＶＡＲＩＡＢＬＥＬＯＡＤＩＮＧ＂Ｘ...