一种估算结构件随机疲劳寿命的新方法

提出了基于随机载荷历程频率域信息──功率谱密度函数（Ｐ．Ｓ．Ｄ）估算结构件低周疲劳寿命的一种新的计算方法。采用这种方法只要已知应力历程的功率谱密度和材料应变疲劳性能参数就可对承载结构件进行随机疲劳寿命估算。因此，对于结构设计阶段的使用寿命预估具有实际意义。最后，通过对缺口件的随机疲劳寿命估算及与试验结果比较验证了本文方法的适用性。     

随机载荷下疲劳寿命预估计算方法研究

分析了一种用于随机载荷下零构件疲劳寿命预估的有效计算方法。引入材料所吸收的弹性应变能和塑性应变能等参量，在等能量损伤法则下推算出稳态条件下随机载荷的等价常幅应力，适用于结构设计阶段和改进阶段或应力响应时间历程无法实测的情况。     

随机振动疲劳寿命评估频域法模型适用性研究

为了研究频域法中的应力幅值概率密度函数(Probability Density Function,PDF)模型在随机振动疲劳寿命评估过程中的适用性,首先介绍常用的5种频域法模型,接着设置由不同谱宽系数、中心频率和功率谱密度(Power Spectral Density,PSD)谱值组合的限带白噪声应力功率谱。在此基础上利用傅里叶逆变换得到对应的时域信号,并将频域法模型计算得到的应力幅值概率密度函数与模拟的时域信号经过雨流循环计数得到的结果进行对比,评估各种频域模型的适用性和精度。结果表明,在整个带宽范围内,ZhaoBaker模型和Dirlik模型都有较高的准确性和适用性,Weibull模型在模拟小谱宽系数(ε<0.15)的单峰谱和谱宽系数大于0.6的宽带PSD时拥有不错的精度;频域模型的精度误差都随中心频率和谱值的增加有不同程度的下降。     

基于应力概率密度和功率谱密度法的随机声疲劳寿命预估方法研究

针对航空发动机燃烧室火焰筒结构的声疲劳问题,研究了一种用于随机载荷下结构疲劳寿命预估的有效方法。首先,对薄壁结构在随机载荷作用下的Von Mises应力过程的概率分布作了研究,给出了应力峰值概率密度函数的表达式。基于Miner线性理论,提出了基于应力概率密度和功率谱密度法的随机声疲劳寿命预估方法,并建立了疲劳寿命预估模型。以某型航空发动机燃烧室火焰筒结构为例,在采用耦合的有限元和边界元方法计算出随机声疲劳应力基础上,应用所建立的模型进行了疲劳寿命估算,并对计算结果进行了宽带修正。结果表明,该方法对航空薄壁结构随机疲劳寿命分析具有实用性。     

浅谈港口机械结构疲劳寿命预测技术

分析了疲劳寿命预测技术对于港口机械在结构设计以及安全运行上的重要性,介绍了几种主要的疲劳寿命分析方法,并构建了一种适用于港口机械的结构疲劳寿命预测系统,以期为港口机械结构的安全可靠性提供保障。     

基于随机振动理论的焊接结构疲劳寿命概率预测方法研究

为了能够在设计阶段对承受随机载荷作用的焊接结构的焊缝进行疲劳寿命预测,该文以随机振动理论为基础,结合主S-N曲线法,通过推导证明了用于焊接结构疲劳寿命评估的等效结构应力与激励载荷之间存在线性传递关系,从而提出了一个频域的焊接结构随机振动疲劳寿命概率预测新方法。该方法能够解决多随机载荷作用下复杂焊接结构振动疲劳寿命预测问题。通过T型接头的算例对比分析,证明了该方法能够考虑激励载荷的频率对焊缝疲劳寿命的影响。直接以线路实测随机加速度谱做为激励载荷,对某轨道集装箱平车车体结构关键焊缝的振动疲劳寿命进行预测,结果表明:该方法的预测结果与实际情况吻合,便于工程应用。     

考虑棘轮效应的疲劳寿命预测方法

多轴棘轮加载时轴向加载的恒定应力、剪切应变幅对轴向棘轮应变和疲劳寿命有很大的影响.考虑棘轮效应影响的Coffin模型将棘轮效应与循环部分相结合来计算疲劳寿命,预测结果较好,绝大部分预测结果分布在2倍分散带内.     

高温合金材料时间相关热机械疲劳寿命预测技术

本文在变温非线性运动强化规律所描述的高温合金材料热机械疲劳应力-应变循环特性的基础上,重点讨论了应变控制的时间相关热机械疲劳寿命预测技术。对于温度循环的影响,采用由应变能密度表示的损伤参数,并且引入了温度损伤系数。对于循环时间的影响,引入了蠕变─疲劳相互作用的损伤机制,采用韧性耗散损伤模型。在确定模型的一些参数时,采用等温力学试验和疲劳试验的数据,把等温疲劳研究成果推广到变温疲劳分析领域。     

一个新的接触疲劳寿命预测模型的研究

本文给出了一个新的针对应力控制接触疲劳问题的寿命预测模型。在该模型中，选用Ｍｉｓｅｓ等效应力作为接触疲劳应力控制参量；引进了非零的接触疲劳应力强度值，根据损伤力学理论，分析了接触疲劳应力强度值与基体材料性质，第二相夹杂之间的关系，同时考虑了表面起裂和亚表面起裂两种失效形式，并将对这两种失效形式的寿命预测统一到一个公式中，引进一个与油膜系数Λ有关的系数ｆ（Λ），来表征润滑程度对接触疲劳寿命的影响。应用该模型来预测一些实验的接触疲劳寿命，计算值与实测值吻合很好。     

线图法预测疲劳寿命的改进

线图法预测工程的疲劳寿命简单，方便。在已有预测公式的基础上，提出了预测低应力高周疲劳寿命的新公式，并进行了严密的公式推导，对一实例进行了计算并进行了验证，给出了新旧公式的预测结果，并进行了比较。     

单向帘线/橡胶复合材料的疲劳损伤模型与疲劳寿命预报

将不可逆热力学和损伤力学应用于橡胶复合材料的疲劳研究，在大量试验工作的基础上，选择适当的热力学势函数，建立了橡胶复合材料的损伤演变方程和橡胶复合材料的疲劳寿命预报方程。应用本模型对单向橡胶复合材料的疲劳寿命进行了预报，发现理论预测值与试验结果比较符合。     

Energetical Theories on Fatigue Life Prediction

Current developments on fatigue life predictionmethods have been systematically reviewed.In con-sideration of the irreversibility of energy dissipationduring fatigue damage process,the main contentsfor fatigue damage estimation and localizedequivalence as well as simulation models have beenestablished.A frame of energy-based fatigue lifeprediction method has been proposed,meanwhile,the procedure in application to a practical structurecomponent has been described.     

蠕变/疲劳共同作用下寿命估算方法

通过载荷谱转换，将带保载时间的蠕变／疲劳循环用不带保载时间的纯疲劳循环代替，提出蠕变／疲劳共同作用时的寿命估算方法。对１２Ｃｒ１ＭｏＶ钢母材和焊材的蠕变／疲劳交互作用试验数据的分析结果表明，本方法方便、实用。提出一个表征蠕变／疲劳连续加载时交互作用行为的参数，蠕变／疲劳寿命比。分析认为，材料的蠕变疲劳交互作用行为与该比值的大小腾。材料在蠕变／疲劳共同作用下呈这是呈负交经作用，并非材料固有的特性，还取决于载荷条件。     

一种基于临界平面法的多轴疲劳寿命预测模型

在多轴交变应力作用下,由于非比例循环附加强化效应导致疲劳寿命降低。针对这一问题,以薄壁圆管疲劳试件为研究对象,在分析临界平面上剪应变和正应变随相位角变化特征的基础上,引入了一个新的有效循环变量———临界平面上的等效应力,提出了一种新的多轴疲劳预测模型。新的损伤参量不含经验常数,便于工程实际的运用。通过和铝合金7075-T651多轴疲劳实验数据比较,结果表明,所提出的多轴寿命预测模型具有更好的预测精度,适用于比例与非比例加载条件。     

含冲击损伤的复合材料层合板寿命的研究进展

本文根据近二十年来国内外有关含冲击损伤复合材料层合板疲劳研究的文献,从试验方法和理论分析方法两方面综述了其研究方法的进展,分析了各寿命预测模型的特点和存在的问题,并对今后的发展趋势进行了展望。     

Total Fatigue Life Estimation of Notched Structural Components Using Low‐Cycle Fatigue Properties

Abstract: In this investigation, an efficient fatigue life computation method under variable amplitude loading of structural components has been proposed. Attention in this study is focused on total fatigue life estimation of aircraft structural components. Flat specimens with central hole made of quenched and tempered steel 13H11N2V2MF were tested as representatives of different structural components. Total fatigue life of these specimens, defined as sum of fatigue crack initiation and crack growth life, was experimentally determined. Specimens were tested by blocks of positive variable amplitude loading. Crack initiation life was computed using theory of low‐cycle fatigue (LCF) properties. Cyclic stress–strain curve, Masing’s curve and approximate Sonsino’s curve were used for determining stress–strain response at critical point of considered specimens. Computation of crack initiation life was realised using Palmgren–Miner’s linear rule of damage accumulation, applied on Morrow’s curves of LCF properties. Crack growth life was predicted using strain energy density method. In this method, the same LCF properties were used for crack initiation life and for crack growth life computations also. Computation results are compared with own experimentally obtained results.     

金属材料和结构的疲劳寿命预测概率模型及应用研究进展

疲劳过程的不确定性以及影响疲劳寿命的不确定性因素较多,导致疲劳寿命的分散性难以预测,在疲劳寿命预测模型中采用统计学和概率论的概念和方法是描述疲劳过程不确定性和疲劳寿命分散性的一种重要手段。本文针对疲劳寿命预测概率模型进行综述,总结和介绍了疲劳寿命经验公式和参数的随机化模型、表征疲劳寿命离散性的统计模型、基于材料微结构和疲劳物理机制的疲劳寿命预测概率模型以及研究广布疲劳损伤的概率模型,并对金属材料与结构的疲劳寿命预测方法进行了展望。     

Life estimation model of a cantilevered beam subjected to complex random vibration

An analytic methodology was developed to predict the fatigue life of a structure experiencing stationary, Gaussian random vibration excitation. This method allows the estimation of fatigue life using a frequency domain method, where only the input power spectral density and damping factor are required. The methodology uses linear elastic fracture mechanics for fatigue crack propagation and accounts for the frequency shifting that occurs due to fatigue crack evolution. Good results have been obtained comparing the analytic model to both finite element analysis (FEA) and experimental results, for mild‐steel cantilever beams.     

变幅载荷下纤维金属层板的疲劳与寿命预测

文章建立了纤维金属层板等幅疲劳载荷下的疲劳裂纹扩展速率与寿命预测模型。在此基础上对玻璃纤维-铝合金层板（GLARE）的疲劳裂纹扩展与分层扩展行为进行了试验研究,探讨了层板过载疲劳行为的机理,提出了纤维金属层板变幅载荷下疲劳寿命预测的等效裂纹闭合模型,并在GLARE层板上得到了验证。     

复杂运输工况下堆码包装的疲劳寿命分析方法

目的 研究堆码产品的缓冲包装在连续复杂运输工况下的受到振动冲击后的疲劳损伤。方法 采用Miner准则、Dirlik法和Steinberg三区间法,并结合Workbench和ncode疲劳分析模块建立2层堆码模型进行有限元仿真,通过不同工况的振动激励来模拟缓冲包装在复杂连续工况下的振动疲劳损伤并得出对应的疲劳结果云图和疲劳寿命云图。结果 复杂工况下瓦楞外包装的疲劳寿命为9.26×10⁹,最大节点处的损伤值为1.08×10^-10,EVA内缓冲衬垫的疲劳寿命为1.882×10¹⁴,最大节点处的损伤值为5.313×10^-15。堆码包装模型的易损点主要集中于内外缓冲包装的边角和楞边区域。通过Dirlik和Steinberg方法证明了缓冲件在经历16 h的复杂运输工况下的剩余寿命为2.6×10⁴ h和9.198×10⁵ h,利用Miner准则证明了缓冲包装结构对内部产品可以起到良好的保护作用。结论 通过该种方法可以对堆码包装在复杂工况下进行可靠的疲劳寿命分析,并对堆码...