任意应力应变关系材料J积分估算的等效原场应力法

在EPRI弹塑性断裂分析工程方法(J积分等于弹性J积分及塑性J积分之和)及其给出的用Jp表达式中的全塑性解的基础上，文中导出以等效原场应力σeff为参量的塑性J积分Jp的计算式及J积分计算式，这一方法被称为J积分估算的等效原场应力法。该方法具有下列几个优点，①J积分计算精度几乎和EPRI工程方法的J积分计算精度相等。②可用于任何应力应变关系的材料，包括Ramborg-Osgood关系材料和任意单调加载非ROR关系材料，例如长屈服平台钢。计算过程相当简便，计算结果精确。③该方法为发展一种能利用纯拉载荷下全塑性解和纯弯载荷下全塑性解直接计算拉弯联合载荷下J积分的方法创造了条件。     

焊缝区中裂纹的J积分失效评定曲线的研究（二）

本文以焊缝横向裂纹为主，利用热模拟法测试到的焊缝区各部分材料性能，以ＣＣＰ试样为模型，采用弹塑性有限元Ｊ积分计算并得到Ｊ积分失效评定曲线。研究了热影响区及焊缝中材料性能变化对失效评定曲线的影响，进一步论证了焊缝中裂纹失效评定曲线制定的方法。     

含裂纹管道的失效评定曲线的实例验证

验证含裂纹油气管道的失效评定曲线，实例来源于某输油管线现场水压试验中爆裂的三个管段。给出基于J积分理论的含裂纹管道的失效评定曲线的基本方程，并采用有限元方法计算裂纹管道的J积分。对三个破坏的含裂纹管段，根据现场测量的裂纹尺寸和管材的力学性能试验数据，建立失效评定曲线，并与水压实验结果作比较，表明所建立的失效评定曲线的准确性。     

焊缝区中裂纹的J积分和失效评定曲线的研究（一）

本文用弹塑性有限元的方法对16MnR母材及焊接热影响区和焊缝组合的对接焊接接头中裂纹做了大量J积分计算,对16MnR材料及其焊接接头中裂纹的失效评定曲线进行了研究,探讨了焊缝和焊接热影响区对失效评定曲线的影响,提出了焊缝区裂纹可采用的工程失效评定曲线制订方法。     

双准则法失效评定曲线(FAC)的评价与建议

本文在对英国CEGB R/H/R6-R ev.3及美国EPRI J积分工程方法的评价与分析基础上,提出了一条新的参考应力J积分失效评定曲线。所进行的几种材料弹塑性断裂实验表明,本文建议的失效评定曲线具有合理的保守性。     

FeCrNi奥氏体不锈钢失效评定曲线研究

静拉伸试验结果表明：FeCrNi奥氏体不锈钢塑性良好,无明显屈服平台,但应力—应变关系与Ramberg-Osgood式吻合度不高,宜采用Ainsworth法基于材料应力应变构建失效评定曲线。按SINTAP标准中Option3技术路线,应用ExpAssoc指数型函数拟合真应力—应变数据,计算获得相应失效评定曲线,与两类国际通用失效评定曲线比较分析结果可知：三类失效评定曲线有区段重叠,若塑性截止线选取小于1.39,欧洲SINTAP给出通用失效评定曲线具有包络性和保守性,可用于工程评定,偏于安全。     

含周向面型缺陷管道的失效评定曲线

１　引言失效评定图技术理论严格,使用方便,已经广泛应用于含缺陷容器的安全评定中。由于含周向缺陷管道的承受载荷和容器有很大的不同,为将这一先进的方法引入含周向缺陷管道的安全评定技术中,有必要研究含周向缺陷管道的失效评定曲线。管道周向缺陷的型式有面型缺陷和体积型缺陷。体积型缺陷失效模式一般为塑性极限载荷控制,评定时采用塑性极限载荷评定,无需进行断裂分析。面型缺陷的失效模式可能为极限载荷控制也可能为断裂控制失效模式,采用能同时考虑这两种失效模式的失效评定图技术是非常便利的。面型缺陷可以表征为表面裂纹、…     

失效评定图中处理焊接残余应力的推荐方法

本文通过重新定义在纯二次应力作用下的参考应力σ_(ref)~S给出一套以R6选择1失效评定曲线为基准的ρ因子值,经有限元计算证明该ρ因子能克服R6中的ρ因子之不足,作者建议该推荐ρ因子可作为工程断裂评定方法。     

不同组配焊接接头失效评定曲线的工程估算法研究

本文对平面应力和平面应变状态下不同组配焊接接头的失效评定曲线进行了有限元计算，并对焊接接头失效评定曲线的工程估算法进行了一些初步的研究。     

基于性能退化数据和竞争失效分析的可靠性评估

研究竞争失效模式下的可靠性评估问题,同时考虑退化失效和退化过程中的突发失效对系统可靠性的影响.针对退化轨迹建模方法的不足,采用退化量分布函数描述产品性能的退化过程.考虑突发失效与退化程度的相关性,提出从退化量角度计算突发失效的累计分布函数.在退化量分布函数中按照一定的条件概率剔除突发失效,建立竞争失效的可靠性评估模型,...     

基于寿命-时间分数法计算蠕变疲劳的失效概率

基于寿命－时间分数法，考虑蠕变疲劳问题中的分散性，建立了蠕变疲劳失效概率的计算模型，并采用三种方法对蠕变疲劳失效概率进行计算，对各种方法给出的结果及其计算效率进行比较，并得出对分析工程实际结构有意义的结论。     

概率循环应力─应变曲线及其估计方法

试验揭示了核工程材料１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢管道焊缝金属的循环应力─应变响应存在很大分散性。意味着任何外载,即使恒幅条件,将产生随机应变加载史。为保证设计分析的安全性,引入了称为“概率循环应力─应变曲线”的表征方法。应用线性回归技术和极大似然法原理,给出了概率曲线及其置信限的估计方法。以经过验证的良好假设分布──正态分布模拟循环应力幅的随机性。概率曲线表征为均值和均方差循环应力─应变幅曲线的形式。任意可靠度下的分析可方便地根据正态分布函数完成。材料低周疲劳试验结果分析说明了方法的有效性。     

基于Workbench混凝土搅拌车叶片应力分析

传统方法计算混凝土搅拌运输车搅拌叶片所受应力时,通常将搅拌功率转化为对叶片的均布载荷,但由于搅拌过程中叶片与混凝土之间的作用力并不是均匀分布的,从而使计算结果产生较大的误差。为了准确得到流体载荷对搅拌叶片的影响,研究采用流固耦合分析方法,应用CFX与Ansys Workbench对搅拌叶片进行数值模拟分析,得到搅拌叶片在搅拌与出料过程中所受的应力,并与传统应力分析结果进行对比。分析结果表明:搅拌叶片根部应力值最大,叶片端部位移最大,这为叶片的强度校核提供了可靠依据。     

基于空间接触的齿根过渡曲线对齿轮弯曲强度影响分析

在齿轮基本尺寸不变的情况下提高渐开线齿轮强度是一个重要课题。提出一种基于实际物理力学模型的渐开线斜齿轮三维模型空间多齿对同时接触的分析方法,应用Pro/E软件,以齿根过渡曲线分别为典型的双圆弧和单圆弧的两对变位斜齿轮模型为研究对象,按照一定的啮合角度变化,得到全方位接触分析结果,确保齿根弯曲强度结果的较高可靠性。通过对两种齿轮齿根应力的比较得出结论:算例中过渡曲线为双圆弧的齿轮齿根应力约为单圆弧齿轮齿根应力的1.3～1.5倍。最后通过VB(Visual basic)语言对Catia软件进行二次开发的方式仿真加工出上述两种齿轮模型,并在相同条件下进行有限元分析。在仿真加工出齿轮模型的齿根过渡圆弧曲率半径不完全一致的情况下,其齿根应力也满足1.3～1.5倍的结论。该分析方法可为齿根单圆弧齿轮的推广与应用提供基础支持。     

基于模式识别的生产系统故障发现

本文研究了生产系统监控中的故障发现问题,建立了具有学习功能的故障发现系统。该系统基于模式识别理论与模糊理论解决了模式不可分情况下的故障发现决策问题。另外提出了故障发现有效性的评价方法。该方法可用于评价不同随机过程及不同故障严重程度故障发现的有效性。文末通过仿真实验,验证了故障发现系统的有效性,并给出了有关监控者工作特性的研究结果。     

基于振动信号分析的齿轮箱故障诊断

对齿轮箱故障的主要特征和频率特点进行了介绍,对齿轮箱的主要组成部件齿轮、轴承、轴和箱体各自的主要故障形式和振动信号特征进行了分析,最后在建立齿轮箱故障档案的基础上分别在时域和频域对振动信号进行分析,为齿轮箱故障诊断向着智能化方向发展打下基础。     

基于最终失效强度的层合板结构的鲁棒优化分析

采用有限元方法分析复合材料层合板结构的最终失效强度,并以此对结构进行优化和鲁棒优化分析。层合板结构同时承受面内和面外载荷,每个单层板考虑基体失效和纤维断裂两种失效模式。当某一单层失效后采用比率退化法计算结构新的刚度,然后重新进行结构分析,直到求得结构的最终失效强度。以纤维方向角和层合板厚度作为设计变量,最终失效强度为目标,对结构进行优化。在此基础上,考虑了层合板结构的鲁棒优化分析。     

冷滚打成形中打入量对残余应力的影响规律仿真研究

在冷滚打成形过程中,当外加载荷逐渐卸去后成形件内部会出现残余应力,为了有效的控制其对成形件精度的影响,现针对打入量与残余应力之间的关系进行研究。依据冷滚打成形的基本原理,应用Abaqus软件建立了有限元动态仿真模型,通过仿真获得了不同打入量时工件表面Mises力的分布。由于动态仿真结果工件内部的力处于不平衡状态,不能直接进行残余应力求解,所以在动态仿真结果上建立了静态仿真模型,通过静态求解获得在不同打入量下成形工件在切向、轴向和径向的残余应力的变化规律。在自行开发的冷滚打设备上进行试验,运用X射线应力分析仪测量滚打后工件残余应力分布,进行冷滚打成形件残余应力的实验研究。通过对试件测量得到在不同打入量下制件沿深度方向的切向残余应力的分布,试验结果与有限元仿真结果对比分析表明,残余应力变化规律具有很好的一致性。     

基于数值模拟的弹性—蠕变双材料界面应力分析

利用ABAQUS大型有限元程序,对比分析线弹性和蠕变两种情况下Silicon/epoxy弹性-蠕变双材料界面应力分布问题.分析结果表明,界面边缘处存在严重的剪应力和剥离应力集中;边缘对齐结构的界面剪应力和剥离应力集中要小于边缘不对齐的情况;随着基体厚度增大,界面剪应力和剥离应力均减小;当基体与薄膜的厚度比增大到临界值时,剥离应力将反向,此时剥离应力的绝对值随着厚度比的增大而增大;蠕变会导致界面边缘附近剪应力和剥离应力松弛,且薄膜的蠕变指数和系数越大,蠕变松弛效应越明显,随时间增大,边缘附近界面上的应力逐渐趋近于零.