基于GTN模型的汽车座椅调角器失效分析

针对汽车座椅调角器在极限工况下发生的失效现象,通过建立有限元仿真模型的方法,得到各个零件的应力和变形分布,并为进一步的结构优化设计提供指导。其中调角器各个零部件采用弹塑性结合GTN模型的本构关系来描述,通过采用不同的流动应力模型和损伤参数,并与单轴拉伸试验结果对比,得到实际材料的力学参数组合。应用反向分析得到的材料参数赋予各个零部件,并采用显式动力学的方法对调角器进行仿真分析。结果表明滑槽板凸台根部区域出现了断裂剪切带。提出的方法为调角器的结构强度校核提供指导。     

150Y150×2离心油泵主轴断裂失效分析

对 1 5 0Y1 5 0× 2离心油泵主轴断裂原因进行了分析 ,分析表明其主轴失效的主要原因是材质不符合设计要求、螺纹缺口根部应力集中以及冶金缺陷的存在     

水厂循环泵主轴断裂失效分析

针对离心循环水泵主轴断裂,校核了断裂处轴径和疲劳强度安全系数,对断口进行了宏观形貌、金相、SEM、能谱及强度分析,并对主轴材料进行了化学成分分析,及硬度、拉伸、冲击性能试验。分析结果表明,主轴断裂主要是由于疲劳断裂原因造成,并提出了相应的防护措施。     

摩擦焊机主轴断裂失效分析

对中国某型号摩擦焊机主轴断裂失效事故展开实例研究。对断裂主轴的化学成分、金相组织等进行分析,结果表明:主轴断口形貌具有明显的贝纹扩展特征,断面总体上属于低公称应力和偏载应力集中状况下的旋转弯曲疲劳断裂。     

修正剪切GTN模型的缺口张角数值模拟

人为预制含特定几何参数的对称环状V型缺口是新型金属棒料低应力旋弯致裂精密下料的关键工艺之一,合理的缺口效应不仅降低下料所需外载荷,还能有效节约下料时间.为获取合理缺口,使用细观损伤理论和数值模拟相结合的方法,以金属棒料作为研究对象,通过修正剪切GTN模型,对缺口张角为30°、60°和90°对称时进行分析;结合ABAQU...     

电梯主轴断裂失效分析

对电梯主轴在使用过程中发生的断裂进行了失效分析.结果表明:电梯主轴由于热处理工艺不当,使得显微组织中存在上贝氏体和硬度偏低,从而在电梯多次启动和停止过程中,主轴因受到交变载荷而于应力集中最为严重、承载面积最小的键槽转角处发生扭转疲劳断裂.     

基于可靠性设计的高压水泵轴断裂分析

运用机械可靠性设计原理和方法。并结合理化检验对某石油化工企业高压除焦水泵主轴断裂事故进行了失效分析。通过分析,确定了泵轴材料是退火组织,力学性能较差,耐腐蚀性能不佳,易引起腐蚀疲劳,加之断面凹槽的过渡圆角半径偏小,应力集中系数过高,导致轴的可靠度降低。据此,文中提出了相应的改进措施。     

NTK300型风电机组主轴疲劳断裂失效分析

随着风电机组服役时间的逐年增长,早期投产的风电机组陆续出现主轴的疲劳断裂事故。本文结合国内某风电场的NTK300风电机组主轴断裂问题,对断裂主轴进行宏观和微观断口分析,结果表明:风电机组主轴在额定工况载荷作用下,虽工作应力水平较低,应力集中不明显,但长期服役后仍可能发生疲劳断裂。同时,通过有限元分析发现,额定工况载荷作用下的主轴在断裂位置处应力分布相对集中。通过主轴高周疲劳断面SEM图片的对比发现,主轴在断裂位置的轴向截面应力分布梯度与某一时刻疲劳裂纹萌生和扩张的方向基本一致。     

基于响应面法剪切修正GTN模型损伤参数的确定

采用Nahshon-Hutchinson剪切修正GTN损伤模型对小冲杆试验进行有限元仿真。以硅钢板为研究对象,基于有限元仿真和因子试验设计方法,研究了损伤演化参数对小冲杆试验载荷-位移曲线的影响程度,得出影响模拟准确性的关键参数为f_N、ε_N、k_s,并应用响应曲面法确定了这些参数的取值;断裂参数f_c、f_F以小冲杆试验载荷-位移曲线模拟和实验结果对比的方法进行标定。最后,基于不同厚度的小冲杆试样进行实验和模拟结果对比,验证了所确定参数的有效性。     

副励磁机轴断裂失效分析

通过分析副励磁机轴断裂的宏观、微观组织形貌 ,得出该轴断裂的主要原因是夹杂物和其所受的附加弯曲应力 ,最好的改进办法是通过热处理或更换材质。     

加工中心主轴热误差的灰色残差修正模型研究

介绍了一种基于灰色残差修正模型的加工中心主轴热误差预测的建模方法.仿真结果表明,这种新的建模方法具有较高的精度,为高度复杂的非线性模型化提供了一条新途经.此方法利用某一机床厂具体的数据进行检验,得到了满意的结果.     

丁苯橡胶车间挤压脱水机主轴断裂分析

介绍了JTB型橡胶螺旋式挤压脱水机的主要结构及工作原理.针对脱水机轴断裂情况进行了详细的检测分析,找到了脱水机轴的断裂原因,并给出了相应的解决对策.     

轧机轴承的断裂失效分析

四列短圆柱滚子轧机轴承内圈在交变应力、冲击负荷和安装时的预拉应力叠加作用下,经常产生早期脆性断裂失效。通过对断裂套圈的断口形貌、材料热处理和断裂力学测定等分析,认为套圈早期断裂失效原因为韧性不足和磨削烧伤;提高回火温度、采用分级淬火或等温淬火等工艺,可保证硬度在HRC60左右,并提高韧性,获得最佳强韧性配合,避免轧机轴承套圈早期断裂失效。附图4幅,表1个,参考文献3篇。     

机床—主轴耦合系统动力学建模与模型修正

复杂精密零件的加工对机床装备的性能不断提出新的挑战。为了保证零件加工精度,有必要在设计阶段对机床整机的动态特性进行精确预测和评估。以机床主轴系统为研究对象,介绍一种机床—主轴系统耦合动力学模型,并指出该模型中存在结合面动态特性参数的辨识问题。为了修正该耦合模型,提出一种基于频率响应函数的有限元模型修正技术。采用包含平动自由度(Degree of freedom,DOF),转动DOF以及平动与转动耦合DOF的刚度矩阵来描述结合面的动态特性,通过测量结合面处的动态响应数据,辨识出高速主轴与机床之间结合面的刚度参数,从而达到模型修正的目的。试验结果表明,修正后的机床—主轴耦合模型反映出了机床结构对主轴动态特性的影响,能较好地预测主轴安装到机床上以后的动态特性,从而为高性能机床的数字化设计与制造提供理论依据。     

基于Kriging模型和小波包能量谱的随机模型修正

针对随机模型修正精度和效率低的问题,提出一种基于Kriging模型和小波包能量谱的随机有限元模型修正方法。首先,假设模型待修正参数和响应特征均服从正态分布,将不确定性的模型修正转化为均值和标准差的修正;其次,将待修正参数作为Kriging模型输入,加速度频响函数经过小波包分解后提取的结点能量作为输出,引入政治优化算法优化相关系数以构造Kriging模型;然后,将最小化试验响应与预测响应之差的绝对值作为修正均值的目标函数,最小化交叉熵作为修正标准差的目标函数,通过政治优化算法先后修正参数均值和标准差;最后,以空间桁架结构为例,选取弹性模量和密度为待修正参数验证该方法的可行性。结果表明,所提方法能够有效地修正结构参数均值和标准差,修正后的参数均值、标准差的误差分别低于0.1%、3.5%。     

氢压机缸盖断裂螺栓的磁记忆检测及强度失效分析

应用金属磁记忆检测技术,对某石化公司炼油厂氢气压缩机组的气缸盖断裂螺栓进行了现场检测。在对往复压缩机气缸盖螺栓进行强度分析和动载荷计算的基础上,应用磁记忆机理分析了螺栓断裂的原因,给出了螺栓及其断口的磁记忆信号分布特征。应用金相检测验证了金属磁记忆技术对气缸盖螺栓及其断口检测结果的正确性,并进一步研究了应用磁记忆特征分布信号进行螺栓疲劳断裂及断口分析、追查事故原因的可靠性。     

剪切修正GTN模型在小冲杆试验中的应用研究

小冲杆试验作为一种非标准的微试样测试技术,能有效地获取薄板结构的材料参数。而选用合适的损伤模型对准确表征材料变形到断裂的整个过程有着重要影响。基于NAHSHON提出的含剪切修正项的Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)模型,通过有限元软件ABAQUS及用户自定义子程序VUMAT考察不同应力三轴度对断裂失效的影响。采用有限元模拟和拉伸试验获得冷轧硅钢材料的无损伤弹塑性力学参数以及GTN损伤演化模型中的形核参数和临界断裂参数,通过纯剪切试验和数值模拟的对比确定出材料中微孔洞的剪切变形对材料损伤演化的贡献。运用剪切修正的GTN模型对小冲杆试验进行模拟,结果表明,由于修正GTN模型考虑了微孔洞剪切畸变的对材料损伤影响,模拟结果比原GTN模型更接近于试验数据,可更好地应用于小冲杆试验的研究。     

汽车半轴断裂失效分析

通过宏观分析、显微组织和断口形貌观察以及硬度测试等方法对汽车半轴的断裂原因进行了分析.结果表明,汽车半轴的断裂是由于拆换轴承不当导致半轴表面损伤产生裂纹源,后经反复的磨损及受力,其裂纹不断扩展,并最终断裂.     

数控机床主轴系统热模型参数多目标修正方法

为使数控机床主轴系统热模型更为准确,混合响应面模型和多目标遗传算法,提出一种多参数、多目标热模型修正方法。该修正方法根据热平衡试验所获得的数控机床主轴系统热态特性(温升、热变形等)数据,采用中心复合设计的试验设计方法,在设计空间抽取样本点进行数值模拟,建立了由多个有限元热模型设计参数所决定的主轴系统热态特性的二阶响应面模型,利用多目标遗传算法对响应面模型进行循环逼近优化,取得Pareto最优解集,提高原有限元热模型的准确度。最后,以某精密数控双磨头磨床主轴系统为例进行分析,结合热平衡试验的温升和热变形数据,并以此为目标对其有限元热模型的4个主要参数(1个热流密度,3个换热系数)进行了修正研究。结果表明:提出的基于近似模型的多参数、多目标修正方法,适用于机床主轴系统等复杂结构的模型修正,可以有效地利用试验数据,通过有限次的数值模拟计算获得需修正参数的最优解,减少了模型分析的计算误差,使得修正后的模型结果更为接近实际。     

发动机曲轴耐久实验断裂失效分析

通过对某汽车公司发动机耐久实验断裂的曲轴进行化学成分、硬度、金相组织、夹杂物、宏观及微观形貌的综合分析,结果表明:该曲轴的断裂是由起源于第一连杆轴颈与曲柄交界处的淬火裂纹引起的弯曲疲劳断裂,裂纹沿轴颈交界处呈周向扩展,扩展区存在明显的疲劳辉纹。