基于威布尔分布的疲劳剩余寿命可靠性预测方法

在变应力作用下,机械零件的疲劳寿命为具有分散性的随机变量.威布尔分布是一种连续的概率分布,可以用来描述各种不确定因素对机械零件疲劳寿命的影响.文中用三参数威布尔分布描述零件疲劳寿命的分布规律,建立疲劳剩余寿命的分布模型,并采用解析方法获得疲劳寿命分布参数的点估计值.对在同一应力水平下疲劳剩余寿命的分布规律进行了探讨,结果表明:当前年龄越大,可靠度曲线越陡峭,疲劳剩余寿命的可靠度越低;而年龄越小,疲劳剩余寿命的概率密度曲线越平坦,剩余寿命的分散性越大.     

疲劳寿命的模糊可靠度计算方法

分析了经典可靠性理论的不足，阐述了模糊可靠性理论的优点。针对机械零件疲劳失效的特点，建立了机械零件工作状态完好的隶属函数。对服从对数正态分布和威布尔分布的疲劳寿命的模糊可靠度计算进行了研究，推导了不同的隶属函数与分布密度函数组合时模糊可靠度的计算公式。给出了算例。     

机械零件在随机载荷下的累积损伤可靠度计算方法

本文对近年来在机械零件累积损伤可靠度计算的发展作了简单介绍,推导了一个简明而实用的机械零件累积损伤可靠性予测公式,其中计算载荷的形式为能够普遍适用的各态经历随机过程。公式的推导是以零件的疲劳寿命概率分布服从逆幂定律为前提,Miner损伤理论为失效判据。文中给出了公式的一般形式,并对某些零件的疲劳寿命分布服从韦布尔及对数正态分布的情况用实例作了具体说明。     

机械零件可靠性设计的软件开发研究

根据机械零件可靠性设计的数学模型,将载荷、材料强度及零件的实际尺寸等设计参数,作为服从正态分布的随机变量处理,导出在给定条件和规定的可靠度指标下,确定机械零件几何尺寸或工作寿命的关系式,以及在给定条件下,导出产品可靠度的计算式,并把它们程序化,从而建立起机械零件可靠性设计的系统软件。     

铝合金汽车轮毂疲劳寿命预测的研究

以14×6JJ铝合金汽车轮毂为研究对象，根据疲劳寿命预测理论，建立轮毂受力危险点处的疲劳寿命曲线。把局部应力应变法推广应用于高周疲劳，对轮毂进行疲劳寿命计算。运用可靠度理论，对预测得到的轮毂寿命进行可靠度计算。结果表明，局部应力应变法经过修正推广应用于预测汽车轮毂的疲劳寿命具有较高的可靠性。     

机械零件抗断裂疲劳寿命可靠性预测与设计

根据金属疲劳裂纹扩展理论，对机械零件断裂疲劳强度可靠性进行了探讨，提出了一种新的疲劳寿命可靠性预测与设计方法。     

高强度螺栓疲劳强度可靠性设计

本文根据金属裂纹扩展理论对高强度螺栓的疲劳断裂过程进行分析,提出了一种估计螺栓疲劳寿命的方法,由此方法,我们能够根据给定的可靠度和疲劳寿命设计螺栓的尺寸。     

机械零件疲劳寿命问题研究

本文介绍了疲劳寿命问题的概念、发展历程,论述了疲劳寿命设计思想的变革过程,并指出了机械零件疲劳寿命问题研究的趋势是利用计算机的虚拟技术实现构件的寿命预测。软件的虚拟寿命分析设计与实验的有机结合可以节约实验成本,缩短设计周期。笔者认为机械零件疲劳寿命问题研究应从有限元的基本原理等理论基础入手,以某种成熟软件(如ABAQUS等)为辅助手段,利用工科背景,对疲劳寿命问题进行深入研究。     

无限寿命的应力—寿命可靠度模型

根据疲劳强度试验过程，结合－３Ｓ－Ｓ－Ｎ曲线明确解释了无限寿命的疲劳强度可靠度的含义。说明了无限寿命的疲劳强度可靠度与寿命可靠度之间的关系。建立了恒幅常应力和恒幅变应力情况下疲劳寿命可靠度的计算公式。为系统的可靠性分析奠定了理论基础     

高速客车转向架构架焊接接头疲劳可靠性分析

为研究构架焊接部位的疲劳可靠度,根据国内Q345焊接头的疲劳数据,结合包含超长寿命概率S-N曲线,建立了动车组转向架焊接构架横向对接、横向T形和纵向T形焊接头的概率疲劳S-N曲线。以我国高速动车组典型的CRH2动车组转向架构架为研究对象,确定了其焊接构架吊挂点附近31个焊接头局部的疲劳应力。结合概率疲劳S-N曲线进行了较大应力部位的疲劳寿命预测和可靠度评估。结果说明:齿轮箱吊座与横梁附近的焊接部位是较危险的部位;在置信度97.5%、可靠度0.975下的寿命为3.88×108循环;在置信度97.5%、寿命为109循环的可靠度为0.948 2。     

多级随机载荷作用下机械零件动态疲劳可靠性模型

针对机械零件承受的多级随机载荷,首先运用等强度退化量原理推导出多级随机载荷下的机械零件剩余强度模型,由此公式利用矩法得到剩余强度在随机载荷循环下的均值和方差。然后,利用得到的剩余强度均值和方差,基于满足正态分布的假设,根据一次二阶矩法计算出机械零件的动态疲劳可靠度。最后,通过算例说明了本文方法的可行性,实用性和有效性。     

疲劳绝对尺寸效应的统计分析

本文从概论和统计学的角度来研究绝对尺寸变化对疲劳尺寸效应的影响。我们不仅研究试件疲劳寿命的差别,更重要的是研究它们各自的寿命分布函数及参数的差别和相互关系,以便达到根据小截面试件寿命分布,估计出真实构件的寿命分布,从而计算出一定可靠度下的寿命。     

用三参数威布尔分布求升降法试验的疲劳极限

在一定置信度下,运用优化的方法对机械零件升降法疲劳试验数据进行三参数威布尔分布参数估计,并求出一定可靠度下的疲劳极限应力。     

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.     

桥式起重机主梁的可靠度预测

应用FL分布拟合桥式起重机焊接箱形主梁的疲劳寿命分布规律,利用疲劳试验数据,并采用序贯累积可靠度等效寿命法对桥机主梁的可靠度进行预测,提出了一种简单的计算方法。     

具有不确定性的恒幅循环载荷疲劳可靠度异量纲干涉分析方法

在概率统计平均的意义上重新解释传统的两个随机变量干涉分析的基本概念及模型,将干涉模型解释为载荷加权平均模型.具体地讲,是将应力一强度干涉模型解释、拓展为强度超越载倚概率的(载荷)统计加权平均模型,或作为应力水平函数的条件疲劳失效概率的载荷统计加权平均模型.这样,传统上只能应用于相同量纲随机变量(例如应力与强度,或载荷循环数与疲劳寿命)的干涉模型可以拓展应用于具有不同量纲随机变量(例如应力与寿命)的情形,即具有不确定性的循环载荷下的疲劳失效慨率(寿命小于指定值的慨率)或可靠度(寿命大于指定值的概率)计算.应用这样的模型,可以很方便地根据几个确定性恒幅循环载荷下的疲劳寿命分布预测具有不确定性的恒幅循环载荷作用下的疲劳失效概率或可靠度.文中还证明,先由寿命分布推导给定寿命下的疲劳强度分布,再根据应力-强度干涉模型计算可靠度的传统公式本质上与文中提出的统计平均模型是一致的.     

汽车车轮疲劳寿命预测方法的研究

根据疲劳寿命预测理论 ,建立 14× 5 .5J车轮受力危险点的疲劳寿命曲线。以车轮弯曲疲劳试验和有限元分析数据为基本参数 ,采用名义应力法和局部应力—应变法中的莫罗修正公式和史密斯修正公式 ,对 14× 5 .5J车轮分别在等幅载荷和载荷谱作用下进行疲劳寿命预测。运用可靠性理论 ,分别对等幅载荷和载荷谱作用下计算出来的疲劳寿命进行可靠度分析。结果表明 ,名义应力法和史密斯修正公式预测汽车车轮疲劳寿命具有较高的可靠性     

机械强度有限寿命设计专家工作站配置的疲劳寿命预测和局部应变法

介绍了工业发达为解决机械零件局疲劳问题所用的局部应变法的原理及利用该方法进行疲劳寿命预测的结果。     

桥式起重机焊接箱形梁疲劳寿命新算法

桥式起重机的寿命通常由焊接箱形梁的疲劳寿命决定,在此研究了接近于实际的桥式起重机焊接箱形梁试件的疲劳寿命,得到了不同可靠度R下疲劳寿命的对数函数表达式和指数函数表达式,有助于桥式起重机主梁疲劳寿命的优化计算.     

基于随机有限元的可靠度计算

基于随机有限元 ,研究了复杂机械零件的可靠度计算。根据随机有限元算法 ,编写了计算机程序 ,求出了变形、应力的均值和方差。应力、强度概率密度函数确定可采用应力 -强度干涉模型 ,用公式或数值积分求可靠度。应力、强度概率密度函数不确定 ,用 Monte- Carlo法。基于极限状态方程 ,研究了优化方法求可靠度 ,采用了遗传算法。考虑模糊因素对复杂机械零件可靠性影响 ,给出了模糊可靠度计算公式。随机有限元使复杂机械零件可靠性预测成为可能