不同损伤参量对橡胶隔振器疲劳寿命预测结果影响的研究

基于橡胶哑铃形试件的疲劳试验结果,分别以最大主工程应变、最大主对数应变、最大主Green-Lagrange应变、八面体切应变、应变能密度、Luo等效应力、Saintier等效应力为损伤参量建立七种橡胶疲劳寿命预测模型。应用此七种模型预测某汽车动力总成橡胶悬置的疲劳寿命,对比不同寿命模型的预测效果。研究结果表明,以最大主工程应变、最大主对数应变、最大主Green-Lagrange应变、八面体切应变、应变能密度为损伤参量建立的寿命模型预测的疲劳寿命均在实测寿命的4倍分散线之内;以Luo应力、Saintiter应力为损伤参量建立的寿命预测模型的预测寿命落在实测寿命的2倍分散线之内。因此,以Luo应力、Saintiter应力为损伤参量建立的寿命预测模型预测效果更好,Luo应力、Saintier应力更适合作为疲劳损伤参量来预测橡胶隔振器的疲劳寿命。     

防振橡胶材料疲劳寿命可靠性分布模型研究

橡胶隔振器主体隔振橡胶疲劳寿命具有很大的分散性,仅采用裂纹萌生法和裂纹扩展法等确定方法是不足的,还需从概率的角度对橡胶结构的疲劳寿命做出合理的预测。基于橡胶单轴拉伸疲劳试验测试数据,推导三参数威布尔分布(Three Parameters Weibull Distribution, 3PWD)和对数正态分布(Logarithmic Normal Distribution, LND)两种典型概率分布模型对应的疲劳剩余寿命的累积分布函数和概率密度函数,应用到剩余寿命可靠性的预测中,以此确定不同概率分布模型下所需最小的试样数和工况数。结果表明,3PWD更适合用来表征橡胶疲劳寿命的概率分布规律;橡胶疲劳试验样本数和工况数的最小值分布在4～6个之间;在确定中值寿命时应优先选择对数平均值作为后续的疲劳分析。研究工作可以为橡胶隔振器抗疲劳设计和试验提供指导。     

考虑损伤累积的铝合金轮毂疲劳寿命预测及试验研究

针对铝合金轮毂的疲劳寿命预测问题,提出考虑损伤累积的轮毂疲劳寿命预测模型并进行试验研究。建立了轮毂在弯曲疲劳试验、径向疲劳试验的有限元模型,通过仿真分析研究了轮毂的主要失效模式;采用名义应力法分别建立了轮毂材料S-N曲线、零件S-N曲线,并利用莫罗直线对轮毂承受的非对称循环载荷进行平均应力修正;考虑轮毂的旋转过程,采用线性累积损伤理论构建了轮毂疲劳寿命预测理论模型。以某型号铝合金轮毂为例,采用理论模型计算得到轮毂的寿命为44.82万转,与弯曲疲劳试验给出的疲劳寿命47.33万转相比,误差约为5.6%,验证了疲劳寿命预测理论模型的有效性。     

截尾试验下疲劳寿命分布的极值模型

针对截尾寿命试验数据缺少随机变量尾部分布和常规截尾数据分析对长寿命区高可靠度估计不准确的情况,根据极值统计学原理,给出一个结构元件疲劳寿命分布的极值模型.文中利用全样本试验数据构造截尾试验,采用传统的极大似然估计法给出寿命总体的分布形式,分析结构元件疲劳寿命的极值分布情况,建立一个新的寿命分布的极值模型,对长寿命区的寿命分布形式和高可靠度的估算有明显优势.三个算例表明,预测结果与全样本试验结果符合很好.     

滚动轴承的快速疲劳寿命试验及可靠性分析

介绍６３０８轴承的常规疲劳试验与加速疲劳试验，并根据试验结果和数据的多种方法处理，探索该型轴承疲劳失效的规律。在较大的Ｐ／Ｃ下，用较短的试验时间获得轴承的特征寿命值，来推断常规条件下的轴承特征寿命值，从而能有效地利用试验数据，分析轴承的可靠性。附图１幅，表３个，参考文献８篇。     

随机疲劳寿命估算中的损伤模型

在实验研究和理论分析基础上对国內外文献中建议的十种典型疲劳损伤计算模型进行了研究,并将其应用于随机载荷下缺口件的疲劳裂纹形成寿命估算。通过估算寿命与试验寿命的比较,依据疲劳断裂理论评述了这些损伤模型的优劣。最后为工程疲劳寿命估算方法推荐了一些较符合实际的损伤计算模型。     

多轴疲劳寿命预测模型的研究

由于疲劳研究的重要性和多轴疲劳问题存在的普遍性,多轴疲劳理论及其应用的研究逐渐受到了广泛的重视。本文通过比较现有的三种寿命估算方法,由静强度准则引伸出的等效应力（应变）法、能量法和临界平面法,分析了其各自的特点。在试验的基础上,确定了控制多轴疲劳损伤的参量,并以疲劳试验中所获得的数据验证了新建的寿命估算模型。     

基于连续损伤模型橡胶弹性减振元件疲劳寿命分析

基于连续介质损伤力学理论研究橡胶类材料疲劳寿命预测方法,用一阶Ogden应变能函数导出橡胶材料疲劳损伤演化方程,建立以等效应变范围为损伤参量的疲劳寿命预测模型。拟合橡胶材料无切口试样拉伸试验应力应变数据,获得橡胶超弹材料Ogden本构模型参数,通过有限元结构分析得出转臂橡胶球铰在疲劳载荷工况下的主应力分布。应用橡胶超弹材料等效应力计算法则与橡胶材料无切口拉伸试验应力应变数据,提出复杂应力状态下橡胶弹性减振元件等效应变范围计算方法,得出转臂橡胶球铰的等效应变范围。利用所建疲劳寿命模型对橡胶球铰进行寿命分析预测,并通过转臂橡胶球铰台架疲劳试验进行验证,结果显示试验疲劳寿命是预测疲劳寿命的1.96倍,预测精度比较理想。     

恒幅载荷下填充天然橡胶概率疲劳寿命预测模型

建立一种条件概率分布模型来描述任意应变水平下的橡胶疲劳寿命分布规律。开展了不同应变水平下的橡胶单轴拉伸疲劳试验,分析了橡胶疲劳寿命的分布规律,并采用极大似然估计法确定了橡胶疲劳寿命概率分布模型的参数值。采用最小二乘法拟合了应变水平与概率分布模型参数值之间的函数关系,并建立了条件概率的分布模型。开展了橡胶疲劳可靠度的评估,建立了橡胶P-ε-N模型,通过与实测寿命的比较,验证了橡胶P-ε-N模型的有效性。     

平地机半轴疲劳寿命预估及其台架疲劳试验

针对PY160平地机后桥链轮半轴实际载荷工况,编制了相应的8级载荷谱,利用载荷谱对改进前后的半轴进行疲劳寿命分析和预估,用等效强化对改进后的半轴进行室内台架疲劳试验。将半轴预估寿命,台架试验寿命及改进前后半轴的实际工程寿命进行对比和分析,验证了利用修正Miner法则与Goodman图线预估半轴疲劳寿命是可行和可靠的,满足实际工程需要的寿命预估,并为类似零部件的疲劳设计提供了方法和相关疲劳数据。     

42CrMo钢压扭动载下的疲劳寿命预测

对42CrMo钢缺口试件施加压扭复合动态载荷,进行疲劳试验和金属磁记忆在线检测。试验结果表明,金属磁记忆检测技术在压扭动载疲劳损伤检测中是可行的。采集的磁记忆信号切向分量能够表征整个疲劳过程中试件各部位的应力集中程度及其变化趋势。提取了磁记忆信号特征参量k max,通过对特征参量k max的分析,实现了对试件缺口附近的应力集中程度的定性与定量表征。建立了k max的疲劳损伤模型,对试件的疲劳寿命进行了初步预测,为钻具的工况检测提供试验依据。     

42CrMo钢压扭动载下的疲劳寿命预测

对42CrMo钢缺口试件施加压扭复合动态载荷,进行疲劳试验和金属磁记忆在线检测。试验结果表明,金属磁记忆检测技术在压扭动载疲劳损伤检测中是可行的。采集的磁记忆信号切向分量能够表征整个疲劳过程中试件各部位的应力集中程度及其变化趋势。提取了磁记忆信号特征参量k max,通过对特征参量k max的分析,实现了对试件缺口附近的应力集中程度的定性与定量表征。建立了k max的疲劳损伤模型,对试件的疲劳寿命进行了初步预测,为钻具的工况检测提供试验依据。     

军用飞机结构疲劳寿命研究

简述飞机结构疲劳问题的重要性,特别结合军用标准规范对飞机结构疲劳设计要求的变化勾画飞机结构疲劳设计思想演变的情况;着重论述工程实际中常用的疲劳寿命分析方法,论述全尺寸结构疲劳试验的作用意义、试验载荷谱、试验实施的有关环节,概要介绍在飞机构件寿命分析与全尺寸结构疲劳试验方面所做的一部分研究工作,并就疲劳研究的发展提出一些粗浅看法。     

基于线性疲劳累计损伤橡胶悬置疲劳寿命预测研究

橡胶元件疲劳寿命的有效预测是其设计开发过程中的重要环节。引入橡胶元件线性疲劳累计损伤原理,提出张量形式橡胶疲劳寿命公式,且根据橡胶材料的实际承载工况提出其失效标准。依据橡胶材料的承载变形可简化为单轴拉伸及简单切应变,设计用于承载拉伸载荷的哑铃型橡胶试柱和承载剪切载荷的环形橡胶试柱,并实测疲劳寿命数据,以最小二乘法原理拟合拉伸与剪切的疲劳寿命函数公式。以车用变速箱悬置与发动机后悬置为疲劳寿命预测研究对象,通过分析其承载位移载荷时的应变张量,利用张量形式的疲劳寿命预测公式预测两种悬置在两种典型工况下的疲劳寿命。结果发现,橡胶材料的拉伸疲劳寿命曲线与简单剪切疲劳寿命曲线的变化趋势一致、形状类似、拟合函数幂指数十分接近;张量形式的疲劳寿命预测公式可有效地预测橡胶悬置的疲劳寿命。     

车轮径向疲劳试验有限元仿真及疲劳寿命估算

采用有限元分析方法,建立汽车车轮有限元模型,模拟车轮径向疲劳试验施加合理的载荷及边界条件.通过分析车轮试验过程中的应力变化情况,得出高应力集中区域及其各主应力值,运用疲劳寿命计算理论及ANSYS软件估算车轮的疲劳寿命.通过与车轮径向疲劳试验结果进行比较,结果表明高应力集中区域与实际裂纹位置吻合,预估的疲劳寿命与车轮实验寿命基本吻合,验证了有限元方法预估车轮寿命的有效性,为以后对车轮进行结构改进起指导作用.     

滚动轴承疲劳寿命强化试验评估方法研究

本文对经强化试验取得的5组50套6203轴承的疲劳寿命数据，采用现行有效标准，图估法，最佳线性无偏估计法，最佳线性不变估计法，最大似然估计法以及最小二乘法等6种方法分别进行数据处理，对威布尔分布斜率b,特征寿命v和各组轴承的可靠度Re的估计值进行了计算和分析，并对其评估方法进行研究，结果表明，前5种评估方法的结论基本一致，最小二乘法的偏差较大。     

汽车零部件超载疲劳试验及其疲劳寿命的转换

本文简要地概述了零部件损坏的一般概念及其在室内台架上进行超载荷试验时疲劳寿命的转换，同时，以中型5档和重型6档变速器为例，对疲劳寿命转换公式作了简单的说明。     

高温多轴疲劳损伤与寿命预测研究进展

介绍国内外疲劳一蠕变交互作用研究的一些进展,其中包括微观裂纹萌生及扩展机理的研究、高温多轴疲劳一蠕变实验的发展。对四种具有代表性的疲劳一蠕变损伤累积模型及寿命预测方法,即线性损伤累积模型、损伤率法、延性耗竭法和过应力法进行较为详尽的描述,并对这几种方法在多轴领域的改进和推广进行重点介绍。     

滚动轴承疲劳寿命及可靠性强化试验系统技术研究

本文论述了滚动轴承寿命强化试验技术(A^2BLT F^2AST)，它是解决滚动轴承寿命强化试验难题的硬件、软件、标准的总成。介绍了我中心根据此技术研制开发的ABLT型系列自动控制滚动轴承疲劳寿命及可靠性强化试验机。该成果属国内独创，达到国际先进水平。经推广应用，客户一致反映其使用效果良好。能满足各轴承生产厂加速轴承新产品开发的需求，适用于汽车、机床、冶金、纺织、石化等行业的轴承用户检测或验收，同样适合各相关科研单位用于试验分析研究。