滚动轴承疲劳寿命P—S—N曲线

本文在滚动轴承疲劳寿命服从三参数ｗｅｉｂｕｌ分布的基础上，研究滚动轴承的寿命──负荷关系，给出了疲劳寿命Ｐ—Ｓ—Ｎ曲线，分析了三个独立参数α、β、ε随负荷的变化规律，并提出了用三参数幂函数形式来表达寿命──负荷关系的可能性。     

滚动轴承疲劳寿命P-S-N曲线

本文在滚动轴承疲劳寿命服从三参数weibull分布的基础上,研究滚动轴承的寿命——负荷关系,绘出了疲劳寿命P-S-N曲线,分析了三个独立参数α、β、ε随负荷的变化规律,并提出了用三多数幂函数形式来表达寿命——负荷关系的可能性。     

滚动轴承寿命离散性和可靠性研究

本文分析了研究滚动轴承寿命离散性的几种数字模型，介绍了笔者近年来在相关领域中进行的研究：滚动轴承寿命分布研究、高可靠度高置信度的滚动轴承疲劳寿命计算和滚动轴承分布状寿命－负荷关系。文中对这些领域的研究发展过程也作了扼要的介绍。     

确定Corten－Dolan疲劳损伤公式指数d的试验方法探讨

近来的研究表明［１，２］，Ｃｏｒｔｅｎ－Ｄｏｌａｎ损伤公式中的指数ｄ可能不简单地是一个材料常数，它不但与材料有关，而且还与载荷谱的水平有关，不同的载荷谱将对应不同的ｄ值。ｄ值可由二级循环载荷的程序疲劳试验来确定。本文依据Ｃｏｒｔｅｎ－Ｄｏｌａｎ公式的导出原理，探讨了应用二级循环载荷的程序疲劳试验确定ｄ值的具体方法，提出了确定二级循环载荷参数的原则。最后给出应用二级载荷程序试验法确定ｄ值的具体实例。结果表明，应用本文方法求得的ｄ值及估算的疲劳寿命与试验结果符合的很好。     

疲劳性能广义σ-N曲面

利用三参数σ－Ｎ曲线方程和等寿命图线，建立了应力幅值、应力均值和疲劳寿命的关系式，即广义σ－Ｎ曲面方程。以此作为疲劳寿命估算和疲劳可靠性设计的依据。     

用当量S－N曲线估算疲劳裂纹形成寿命

介绍了一种利用相对Ｍｉｎｅｒ法则估算构件在变幅载荷谱下裂纹形成寿命的当量Ｓ－Ｎ曲线方法。与常规的名义应力法相比，此方法不用常幅试验下得到的Ｓ－Ｎ曲线，而是根据该构件在两种载荷谱下的疲劳试验寿命，推导出能反映在变幅载荷谱条件下构件疲劳特性的当量Ｓ－Ｎ曲线，并以此当量Ｓ－Ｎ曲线为依据进行寿命估算。运用此方法，本文对文献［１］所给六种载荷谱下的试片寿命进行了计算，并以试验寿命为依据对按常规Ｓ－Ｎ曲线法修正的Ｓ－Ｎ曲线法、局部应力应变法和本文当量Ｓ－Ｎ曲线法所估算出的结果进行了比较，结果表明。本文所介绍的方法不仅简单实用，而且精度要明显高于其他几种方法。     

随机风载下齿轮副接触疲劳裂纹萌生寿命研究

对随机风场进行了模拟,得到了正常发电工况下主轴扭矩的时间历程;建立了齿轮副的三维有限元模型,计算了在静态载荷下齿轮副的应力应变。采用随机载荷雨流计数法对齿轮载荷进行雨流计数,并对结果进行了统计学分析,得到应力均值符合三参数威布尔分布。研究了服从三参数威布尔分布的分布参数对齿轮接触疲劳裂纹萌生寿命的影响。结果表明采用随机载荷相对于采用载荷均值齿轮的接触疲劳裂纹萌生寿命疲劳寿命下降,形状参数增大齿轮接触疲劳裂纹萌生寿命增大,尺度参数和位置参数增大齿轮的接触疲劳裂纹萌生寿命减小。     

根据S－N曲线确定P－S－N曲线

给出了一种根据已知Ｓ－Ｎ曲线和某一应力水平下疲劳寿命分布参数，确定Ｐ－Ｓ－Ｎ曲线的极大似然法。该方法在求解所需Ｐ－Ｓ－Ｎ曲线时，充分利用了原有Ｓ－Ｎ曲线的大量信息，因而不仅节约试验试件，减少试验时间，而且所求得的Ｐ－Ｓ－Ｎ曲线与原有Ｓ－Ｎ曲线的关系也更为合理。应用实例与分析表明，该方法的实用性及曲线拟合的合理性均很好。     

滚珠型弧面凸轮分度机构的疲劳寿命分析

采用Lundberg和Palmgren的寿命理论,计算分析了滚珠型弧面凸轮分度机构的疲劳寿命计算公式,借鉴滚动轴承和滚珠丝杠额定载荷的计算方法及经验数据,推导出滚珠型弧面凸轮分度机构的额定载荷计算公式,并采用滚动轴承的国际标准寿命补偿方法对其寿命进行补偿.     

基于变载荷的滚动轴承疲劳寿命强化试验

采用多工况8级试验载荷谱对基于变载荷的滚动轴承疲劳寿命强化试验进行研究,确定强化准则,制定强化试验方案,进行常载和变载滚动轴承疲劳寿命强化试验,并对试验数据进行处理。结果表明,强化试验方案及其数据处理方法是合理和正确的。     

滚动轴承疲劳寿命的影响因素

针对滚动轴承的麻点和剥落失效,研究了可靠度、温度、润滑剂和添加剂、表面粗糙度、材料、载荷分布、环向应力和界面滑动对滚动轴承疲劳寿命的影响。考虑多种失效模式的滚动轴承疲劳过程中,剪应力决定了裂纹的萌生,正应力决定了裂纹的扩展。综合研究各个影响因素之间的耦合作用,以期全面准确地计算滚动轴承的疲劳寿命。     

考虑疲劳本构随机性的结构应力疲劳可靠性分析方法

提出考虑疲劳本构关系随机性的结构应力疲劳可靠性分析方法。视循环本构模型的材料常数为相关随机变量,考虑存活概率和置信度2个概率测度,与疲劳试验有机结合,应用极大似然原理建立随机疲劳本构的概率模型。随机疲劳强度即概率S－N关系也用2个概率测度下表征,并考虑从中短到长寿命阶段的可能工程实践范围。基于载荷史服从疲劳本构关系产生随机应力载荷、给定寿命时概率S－N关系揭示结构强度分布的观点,建立随机应力载荷—强度干涉可靠性分析模型,可实现任意概率水平的可靠性寿命预测和可靠度评定。中国铁路货车RD2型车轴的可靠性寿命预测和可靠性评定,说明了方法的有效性。     

一个新的材料疲劳寿命曲线模型

分析了材料疲劳寿命曲线在三个阶段内的变化特性,提出了一个描述材料全寿命区域内疲劳寿命曲线的三参数模型。该模型中的三个参数分别反映了材料的疲劳极限、韧性以及特征疲劳寿命,同时给出了求解这些参数的方法。通过对载荷的量纲一化处理,该模型可以描述材料的应力-寿命曲线和应变-寿命曲线。对金属材料和复合材料的19条应力/应变-寿命曲线进行了统计分析,结果表明该模型可以描述材料的全寿命曲线。     

倾覆力矩对推力球轴承疲劳寿命的影响

由于滚动轴承标准中推力球轴承基本额定寿命的计算没有考虑倾覆力矩的影响,造成其误差较大,针对此问题,考虑了推力球轴承在轴向力和倾覆力矩作用下钢球的实际载荷分布,用Lundberg和Palmgren方法计算了轴承的疲劳寿命,并在此基础上拟合出了倾覆力矩与增量当量载荷之间的关系,对滚动轴承标准中推力球轴承基本额定寿命的计算公式进行了修正,计入了倾覆力矩的影响。修正后的寿命计算方法不仅简便,而且准确。     

发动机缸盖试验寿命趋势预测与分布规律研究

在发动机受热件高频感应式加速热疲劳台架试验研究的基础上，综合连续损伤力学及热强度、热疲劳研究的一些成果，推导了试验控制参数与零件试验寿命间的趋势预测模型，拟合了平均试验寿命的趋势预测模型参数；根据一定试验控制参数下的试验结果分析，验证了寿命分布服从威布尔分布，并对分布模型参数进行了参数估计；根据试验结果分析及威布尔分布的特点近似确定了安全寿命（可靠率大于99％）的曲线模型及参数值，得到了有实用价值的概率－－试验载荷－－寿命曲线（曲面）。     

车轮应变疲劳性能及损伤演变规律研究

通过试验分析了Φ９１５喂线车轮的低周疲劳行为，测定了循环稳定和单调拉伸应力－应变曲线，给出了应变－寿命及应力－寿命关系，讨论了循环软化、循环硬化特性，导出应变疲劳损伤演变方程和寿命估算方程。列表给出车轮钢的全部应变疲劳参数和与之对应的静态参数，可供设计选材、寿命估算时使用。     

基于微观弹流润滑的滚动轴承相对疲劳寿命分析

为了研究微观弹流润滑条件下粗糙表面的表征参数对滚动轴承相对疲劳寿命的影响,采用二维数字滤波方法生成了三维的随机粗糙表面,使用多重网格法求解了考虑三维随机粗糙表面的等温弹流润滑的表面力场,使用ANSYS求解了次表面应力场,以滚动轴承的单个接触副为研究对象,基于Zaresky的应力寿命模型,在弹流润滑的工况下,研究了粗糙表面的均方根值,偏度,峰度及纹理对滚动轴承相对疲劳寿命的影响。研究得到了在弹流润滑工况下均方根值、偏度、峰度及纹理与滚动轴承相对疲劳寿命的关系曲线,可为考虑粗糙表面特性时滚动轴承寿命的修正提供参考。     

面向多源传感器的滚动轴承多层自助最大熵法故障状态诊断

为了提高多种因素对滚动轴承故障诊断效果的影响，提出了一种面向多源传感器信号融合的滚动轴承多层自助最大熵法故障诊断方法。通过量化分析径向与轴向载荷、转速、温度参数引起的振动状态变化，为判断轴承性能与疲劳寿命提供了可靠的依据。研究结果表明：振动样本获得了几乎相同的概率密度函数，判断轴承振动特征主要与径向载荷存在较大关联。轴承载荷和转速对轴承振动状态产生了相近的效果。振动状态与径向载荷、转速、轴向载荷、温度之间的作用指标依次为0.742 6,0.291 4,0.292 6,0.243 7,判断轴承载荷度振动状态产生了最重要影响。该研究对滚动轴承早期故障排查以及运行稳定性优化具有很好的实际指导价值，也可拓宽到其它的机械传动领域。     

基于接触载荷等效的角接触球轴承疲劳寿命计算方法

针对滚动轴承疲劳寿命计算方法未考虑轴承元件不断变化的载荷和速度、预测精度还有待进一步提升的现实,结合轴承拟动力学分析方法、轴承元件接触载荷及速度等效计算模型,建立了基于轴承接触载荷等效的疲劳寿命计算方法。该方法可为轴承寿命预测、工程选型提供更准确的计算模型和分析工具。     

一个非线性强度退化模型

从疲劳过程本质上是材料静强度不断退化的过程的观点出发，建立了一个非线性的，连续性强度退化模型，该模型的参数可由Ｓ－Ｎ曲线来确定。将模型应用于两级及多级载荷下剩余寿命估算，并用１６Ｍｎ钢进行了试验验证，结果表明可以较准确地估算两级及多级载荷下的疲劳寿命。