海底管道的疲劳寿命分析

分析了影响裂纹扩展寿命的多个随机因素,推导了海底管线裂纹疲劳寿命计算公式.考虑了管跨所承受载荷、裂纹尺寸、材料断裂韧性等参数,使用Monte Carlo法疲劳寿命模型对海底管道进行疲劳寿命可靠性计算,比较了不同裂纹尺寸对疲劳寿命的影响,并编写了计算机应用程序.算例表明,该模型在疲劳寿命的可靠性估计中应用具有积极的工程意义.     

基于等效应变的橡胶弹性元件疲劳寿命预测研究

以橡胶材料的等效应变为疲劳损伤参量,利用沙漏状橡胶试样的疲劳试验测试数据,建立了橡胶弹性元件的疲劳预测模型。以拉杆球铰为疲劳寿命预测研究对象,根据有限元分析结果得到疲劳载荷工况下拉杆球铰危险区域的等效应变范围,利用所建立的疲劳预测模型对橡胶球铰的疲劳寿命进行了分析预测,并通过台架疲劳实验进行了对比验证。结果表明,预测疲劳寿命的误差小于30％,基于等效应变的疲劳预测模型能有效地预测弹性元件的疲劳寿命。     

拉压循环荷载作用下预裂纹混凝土疲劳性能研究

利用电液伺服材料试验机,对带有预裂纹的粗骨料混凝土进行疲劳试验,分析混凝土在拉压循环试验荷载作用下的疲劳寿命、疲劳强度以及预裂纹对混凝土拉压疲劳性能的影响。根据试验数据,进行回归处理,得出混凝土的疲劳寿命S-N曲线以及S-lgN曲线,并利用有限元仿真技术,对混凝土在疲劳荷载作用下的疲劳寿命的结果做详细的研究。结果表明,带预裂纹的混凝土疲劳极限值远低于无损伤的混凝土的疲劳极限值,预裂纹使混凝土的疲劳寿命大大地降低,使其疲劳寿命缩短了75%~80%左右。     

天然橡胶材料性能及疲劳预测研究

疲劳寿命预测和评估在设计过程中对确保橡胶部件的安全性和可靠性至关重要。结合有限元分析和疲劳试验的疲劳损伤参数,提出了橡胶构件疲劳寿命预测方法。基于材料试验确定的超弹性材料模型,对橡胶部件进行了有限元分析。使用有限元法确定的临界位置处的格林-拉格朗日应变来评估天然橡胶的疲劳损伤参数。利用关键部位的疲劳损伤参数预测橡胶构件的疲劳寿命。橡胶部件的预测疲劳寿命与实验疲劳寿命相当吻合。     

2.5维机织复合材料疲劳寿命预测

对2.5维机织复合材料进行了静力分析,在受拉伸载荷的情况下将其视为经纱层和纬纱层组合而成的层合板。以单向板疲劳寿命预测为基础,考虑到疲劳加载过程中刚度退化导致的应力重新分配,采用Miner理论对其拉-拉疲劳寿命进行预测,且对该方法进行了试验验证,为预测2.5维机织复合材料的疲劳寿命提供了一种途径。     

金属材料变幅腐蚀疲劳寿命预测方法研究现状

腐蚀疲劳是金属材料或构件在实际工况下发生失效破坏的主要因素之一,且金属材料或构件所受的疲劳载荷往往是变幅载荷。因此,金属材料或构件的腐蚀疲劳寿命预测对降低因腐蚀疲劳破坏造成的损失有着重大意义。主要概述了当前常用或具有较大发展潜力的金属材料的腐蚀疲劳寿命预测方法,描述了这些腐蚀疲劳寿命预测方法的特点并对其发展方向进行了展望。     

橡胶材料疲劳寿命影响因素及研究方法综述

橡胶制品常在周期性交变应力下使用,橡胶材料的耐疲劳性能决定了橡胶制品的疲劳寿命。从延长橡胶制品的疲劳寿命出发,综述胶料配方、工艺条件和使用环境等对橡胶材料疲劳寿命的影响,总结橡胶材料疲劳寿命的研究方法以及有限元仿真预测橡胶材料疲劳寿命等方面的研究进展,指出橡胶材料传统的疲劳寿命分析方法和耐疲劳性能设计的局限性,这对于提升橡胶材料耐疲劳性能分析与设计及延长疲劳寿命具有指导意义。     

泡沫轻质土疲劳性能影响因素研究

为掌握材料配比和试验条件对泡沫轻质土疲劳性能的影响,改变水固比、粉煤灰用量和水泥用量制备泡沫轻质土小梁试件进行不同试验频率和应力比条件下三点加载疲劳试验,对其疲劳寿命进行分析。结果表明:随着水固比降低和水泥用量增加,泡沫轻质土疲劳寿命逐渐增加,其中水固比越低,增加水泥用量对其疲劳寿命的提高作用越明显;水泥用量不变时,增加粉煤灰用量能提高泡沫轻质土疲劳寿命,而胶凝材料用量不变时,增加粉煤灰用量会使疲劳寿命降低;泡沫轻质土疲劳寿命随试验频率的增加而增加,随应力比的增加而降低。     

有拧紧力矩复合材料单钉接头疲劳寿命预测

通过对有拧紧力矩复合材料单钉接头疲劳加载过程应力分析及材料三维疲劳失效准则损伤判定,并结合建立的疲劳加载材料退化模型、材料性能退化方法及复合材料接头最终失效判据,建立了基于三维累积损伤分析的层合板接头疲劳载荷作用下寿命预测方法。最后,对拉-拉疲劳载荷作用下有拧紧力矩层合板接头的疲劳寿命及破坏模式进行了模拟分析,并与试验结果进行了对比,结果表明,建立的寿命预测方法能够很好地预测有拧紧力矩复合材料单钉接头的寿命以及破坏模式。     

基于ABAQUS/FE-SAFE的动车组橡胶地板减振器疲劳寿命研究

为了研究动车组橡胶地板减振器的疲劳特性,应用ABAQUS软件对橡胶地板减振器结构建模并对其典型工况下的静力特性进行了模拟分析。结果表明,橡胶地板减振器中部圆孔两侧的位置为应力集中区域,容易产生疲劳裂纹,进而导致疲劳破坏。在有限元分析结果的基础上,采用FE-SAFE软件对橡胶减振器进行正弦疲劳载荷谱下的疲劳寿命分析,获得橡胶地板减振器在满载条件下的疲劳寿命为6 309 573次,为改进动车组橡胶地板减振器结构、提高其疲劳寿命提供了一定的理论基础。     

压力容器焊接接头疲劳裂纹萌生寿命的探讨

对 1 6Mn R焊接接头进行了控制应变幅条件下的疲劳试验 ,获得其疲劳特性参数以及恒应变幅载荷下的疲劳—寿命关系 ,建立了焊接接头低周疲劳寿命曲线方程 ,并将试验结果同局部应力应变法计算的结果进行了比较 ,为该焊接接头应变疲劳研究提供了理论依据     

CFRP加固钢筋混凝土梁弯曲疲劳性能的有限元分析

本文采用数值模拟方法,利用有限元软件ANSYS对CFRP加固钢筋混凝土梁弯曲疲劳性能进行了分析,研究了钢筋混凝土梁的疲劳机理,得出了CFRP加固钢筋混凝土梁疲劳寿命的提高程度.研究结果表明,采用CFRP加固钢筋混凝土梁能大幅提高其疲劳寿命,并对实际工程起到了一定的指导意义.     

基于ANSYS/FE-SAFE分析的当量结构应力法焊缝疲劳评定

介绍了ASMEⅧ-2中所采纳的当量结构应力法进行焊缝疲劳评定的原理,并以某回流罐为工程实例,使用有限元分析软件ANSYS/FE-SAFE对回流罐上手孔与罐体之间的焊缝疲劳寿命进行分析,同时考察了网格大小、单元类型以及填角焊缝的影响。结果发现,基于当量结构应力法进行焊缝疲劳评定得到的疲劳寿命对网格密度不敏感,受单元类型的影响很小;填角焊缝的存在有利于提高焊缝的疲劳寿命。     

复合材料气瓶漏点定位分析研究

某复合材料气瓶在疲劳试验中远低于平均疲劳寿命时即发生漏水,通过对复合材料气瓶整体损伤研究、异常区泄漏判定研究及微观分析,定位了漏水部位并对低疲劳寿命原因进行了分析.结果表明:内衬在制造过程中产生的微小凹坑缺陷是导致复合材料气瓶低疲劳寿命的原因,在疲劳试验中,凹坑缺陷作为疲劳裂纹源,产生应力集中,引发裂纹扩展,最终形成穿透性裂纹,导致复合材料气瓶提前泄漏.     

压力容器焊接接头疲劳裂纹萌生寿命的探讨

本文对16MnR焊接接头进行了控制应变幅条件下的疲劳试验，获得其疲劳特性参数以及恒变变愠载荷下的疲劳－寿命关系，建立了焊接接头低周疲劳寿命曲线方程，并将试验结果同局部应力应变法计算的结晶进行了比较，为该焊接接头应变疲劳提供了理论依据。     

波陡对疲劳损伤的影响研究

疲劳工况是海洋石油固定平台设计的控制因素之一,影响平台疲劳寿命的因素很多,本文针对波陡对固定平台疲劳损伤的影响进行研究。现在固定平台设计多采用谱疲劳进行疲劳分析,规范里规定波陡的取值在1/20到1/25之间。本文以某项目为例,使用SACS软件对该平台进行对比分析,分析过程中除波陡参数外其他参数都一样。通过对比分析结果我们得出结论,波陡的取值对疲劳损伤有很大影响。波陡的取值越大,疲劳损伤越大。本文的研究对于以后疲劳设计时增加节点寿命提供了一种思路,通过合理选取来波陡提高疲劳寿命,有效的挖掘了固定平台的寿命潜力,使固定平台的设计更经济节约,有着很强的降本增效意义。     

钢桥面铺装结构层疲劳寿命预估模型和试验研究

采用四点弯曲疲劳试验对钢桥面环氧树脂防水粘结层及SMA铺装层进行了疲劳寿命研究。采用自主研发的直剪疲劳试验装置,研究环氧树脂粘结层的剪切疲劳寿命受温度、应力、涂覆量的影响,建立了防水粘结层剪切疲劳寿命预估模型。结果表明：（1）以25℃为分界线,在此温度以上,防水粘结层疲劳寿命随应力增大下降幅度更为明显;（2）在同一温度下,疲劳寿命随着涂覆量增大而提高;（3）在同一应变水平下,温度升高会导致SMA铺装层弯曲疲劳寿命提高,且该现象在低应变水平下表现更显著;（4）在同一温度条件下,弯曲疲劳寿命随着应变水平的增大而减小,且该现象在温度高时更为明显。     

气体钻井钻柱疲劳寿命分析

气体钻井钻柱高频率失效带来较大的经济损失,研究气体钻井钻柱疲劳失效寿命对预防和减少钻柱井下断裂事故具有重要意义。以局部应力应变法为基础,建立了钻柱疲劳寿命预测模型;分别以气体钻井和泥浆钻井现场数据为基础,确定了模型中的参数;使用ANSYS软件建模并分析了裂纹深度对钻柱疲劳寿命的影响。研究表明:气体钻井钻柱疲劳寿命比钻井液钻井钻柱的疲劳寿命有所下降。     

橡胶构件疲劳寿命的研究方法概述

概述橡胶构件的疲劳寿命研究方法,主要分为裂纹成核法、裂纹扩展法和S-N曲线法。从疲劳角度对橡胶构件的寿命研究方法进行总结,给出各种研究方法的选择依据。应根据橡胶构件的使用条件和疲劳失效评价准则的不同选用合适的设计计算方法,以达到疲劳寿命预测相对准确且简化计算的目的。另外,还总结了近阶段有限元法在橡胶疲劳寿命分析上的应用和新进展。     

橡胶构件疲劳寿命的研究方法概述

概述橡胶构件的疲劳寿命研究方法,主要分为裂纹成核法、裂纹扩展法和S －N曲线法。从疲劳角度对橡胶构件的寿命研究方法进行总结,给出各种研究方法的选择依据。应根据橡胶构件的使用条件和疲劳失效评价准则的不同选用合适的设计计算方法,以达到疲劳寿命预测相对准确且简化计算的目的。另外,还总结了近阶段有限元法在橡胶疲劳寿命分析上的应用和新进展。