概率疲劳强度估算方法和疲劳尺寸效应的分析

从金属材料表面积单元体的疲劳损伤随机演化入手,提出了一种基于微面体串联概率失效模型的构件概率疲劳估算方法。通过对疲劳尺寸效应的分析,得到了构件疲劳尺寸效应的计算公式。理论计算的结果与多种结构钢材料疲劳试验结果吻合良好,使概率疲劳强度估算方法得到初步验证。     

变幅载荷下的有限寿命疲劳设计方法和设计数据

本文论述了变幅载荷下的有限寿命疲劳强度评价方法与寿命估算方法,给出了用Ｍｉｎｅｒ法则、修正Ｍｉｎｅｒ法则和Ｃｏｒｔｅｎ－Ｄｏｌａｎ理论进行疲劳强度评价和寿命估算的方法和计算公式。最后,还用４种零构件进行随机疲劳试验对三种累积损伤理论的疲劳强度评价和寿命估算精度和这生进行了验证和对比。     

中碳钢疲劳寿命的估算方法研究

中碳钢有着较好的机械和力学性能,其疲劳特性是机械和力学性能的主要考核指标之一,也是研究的重点和难点。中碳钢疲劳寿命的传统估算方法在高周上存在计算精度低的问题,主要原因可归结为疲劳强度指数难以在全周,即:低周、中周和高周,实现统一表达。因此,针对中碳钢疲劳强度指数开展研究,提出了疲劳强度指数全周分段计算方法;开展了基于传统疲劳寿命估算方法和所提出估算方法的中碳钢40Cr疲劳寿命预测分析;并利用来自于参考文献的中碳钢40Cr疲劳寿命试验数据,开展了预测结果的对比分析;分析结果表明基于提出的疲劳强度指数全周分段计算方法所形成的中碳钢疲劳寿命估算方法较传统疲劳寿命估算方法提升了高周寿命预测精度;这将为提高金属材料疲劳寿命预测分析提供一定支持和帮助。     

等幅载荷下的有限寿命疲劳设计方法

本文论述了等幅载荷下的有限寿命疲劳设计方法,研究了非对称循环下的疲劳寿命估算方法和疲劳强度评价方法,推导出了各种非对称循环下的疲劳强度判据和计算应力表达式。并用４种零件进行疲劳试验,对提出的疲劳强度评价方法的精度和安全性进行了验证。     

弯扭复合应力疲劳强度准则

本文的目的是研究在疲劳设计中弯扭复合应力强度准则.通过对国产材料30CrMnSiNi2A 光滑试件和缺口试件的对称循环弯曲.扭转以及弯扭组合疲劳试验,在中等寿命区分别测定了七条 S—N 曲线,得出了 K_■随N变化的关系曲线.证实了根据剪切应变能理论建立的复合应力疲劳强度准则适合于弯扭组合圆轴的疲劳强度计算。还通过试验证实了具有应力集中构件的当量应力集中系数公式。从而,只要知道构件危险部位的应力状态和应力谱,再考虑各种影响因素,就可以根据一条光滑试件的 S—N 曲线估算出圆轴的高周疲劳寿命。所以,该准则的应用将为复合应力疲劳设计提供简便可行的方法。     

机械工业出版社

正为中华崛起传播智慧!www.cmpbook.com《抗疲劳设计手册》作者:赵少汴编著定价:119.00元书号:978-7-111-50562-4本书系统地介绍了各种抗疲劳设计方法及其设计参数的确定方法。其主要内容包括:概论、疲劳极限和疲劳图、影响疲劳强度的因素、疲劳累积损伤理论、常规疲劳设计、随机疲劳、低周疲劳、局部应力应变分析法、损伤容限设计、概率疲劳设计、环境疲劳、典型零部件的抗疲劳设计、联接和接头的疲劳强度、提高零构件疲劳强度的方法。本书是在总结我国机械行业在抗疲劳设计方面的系列科研成果基础上,汲取必要的国内外成熟方法和技术数据编写而成的,书中     

压缩机常用材料的疲劳缺口效应

对压缩机构件常用材料的缺口疲劳强度进行了测量,导出了疲劳应力集中系数与缺口和材料的关系:测量结果和计算值符合很好,相对误差小于10%。讨论了缺口疲劳强度的本质。这对压缩机材料及相应材料的疲劳设计有指导作用。     

单元表应力平均值法计算焊接构件疲劳强度研究

为解决复杂焊接构件疲劳强度问题,并找到一种行之有效的简便的焊接疲劳强度分析方法。以某低净空钢丝绳电动葫芦绳轮系统滑轮横梁计算为例,采用单元表应力平均值法对其进行焊接疲劳强度分析,并通过理论计算结果结合疲劳试验数据证明该方法的适用性及可靠性,为其他类似部件的设计计算提供了很强的参考作用。     

汽车驱动桥壳疲劳寿命分析

对于有焊接的构件来说,焊缝处的疲劳强度往往是分析的焦点,也是较容易失效的地方。运用基于有限元的疲劳寿命分析方法,并特别考虑了焊缝对疲劳寿命的影响,对汽车后桥壳疲劳寿命进行预测。模拟汽车驱动桥壳试验条件下的疲劳载荷,借助疲劳寿命分析软件(ANSYS、FE—SAFE)、参考BS5400标准,估算出桥壳各部分的疲劳损伤情况,并与桥壳台架试验数据进行对比,验证该方法的正确性。     

非均匀应力场对构件疲劳强度的影响—应力梯度效应

目前的构件疲劳强度设计及疲劳模拟试验,所控制的都是危险点的最大应力,没有考虑危险点周围材料的应力场状况对构件疲劳强度的影响,这是导致工程设计准确性不足及疲劳模拟实验鲒果不很理想的一个重要因素。本文从金属的疲劳机理出发,考虑到应力的场效应,提出了一个非均匀应力场状况下构件疲劳特性的 SGEF 模型,重点研究了不同方向应力梯度的实质及其对构件疲劳强度的影响,并通过试验研究,以及引用一些工程实例对该模型进行了验证。     

飞机结构疲劳损伤的工程类比法

重点论述工程类比法在基于飞参数据进行飞机结构疲劳损伤计算中的应用.通过对两种机型、60多架飞机30000多飞行小时数据的计算分析,提出结构疲劳损伤值(取对数后)与材料常数m成线性关系的观点.用工程类比法计算出的多架飞机累计损伤结果,其相对轻重水平,基本不随m值的不同而改变.在比较多架飞机疲劳损伤情况时,可以排除材料常数m的影响.     

直升机疲劳载荷谱的编制方法研究

对高周疲劳环境下直升机疲劳载荷谱的编制方法进行了研究,采用某直升机尾桨叶飞行实测数据,对飞行实测到的１８３个飞行状态分别进行统计处理,假设检验及回归分析,确定了每个飞行状态的载荷分布类型及状态损伤,最后压缩归并成对尾桨叶造成损伤比较在的１８种飞行状态,编制了建立在统计基础上的尾桨叶实测疲劳载荷谱。文中还对载荷谱的高载截取和低载截除进行了分析讨论。提出了适合工程应用的高、低载截取（除）准则和编谱方法     

镍磷化学镀对40Cr钢疲劳损伤行为的影响

用系统分析的方法，通过三点弯曲疲劳试验，跟踪监测40Cr钢及经镍磷化学镀处理试样的疲劳过程，对镀层在疲劳损伤过程的影响进行数值度量。实验结果表明，经镍磷化学镀处理40Cr钢的三点弯曲总体疲劳寿命有明显下降，且镍磷化学镀层显著影响着40Cr钢的疲劳裂纹萌生阶段和疲劳裂纹扩展的损伤过程，40Cr钢经处理后的疲劳裂纹萌生寿命和疲劳寿命下降33％以上。     

压弯组合应力下高强钢焊接板表面裂纹疲劳寿命计算

潜艇上浮下潜运动使得其耐压壳承受交变的外压载荷。潜艇耐压壳的疲劳热点为锥一柱过渡结构连接焊缝焊趾处，该处所受的应力特征为压弯组合应力。压弯组合应力下表面裂纹应力强度因子及其疲劳寿命的计算尚无报道。弄清楚压弯组合应力作用下带表面裂纹焊接板试件的疲劳特性对潜艇等结构的疲劳研究是必要的。文中提出用成一定角度的对接焊板试件和轴向加载获得压弯组合应力来模拟潜艇耐压壳锥一柱焊接结合区的应力特征的实验方法。用980高强钢作试件，研究焊趾处预制表面裂缝，并在压弯组合应力为特征的疲劳载荷作用下表面裂纹的疲劳行为。给出高强钢焊趾表面裂纹在压弯组合应力下应力强度因子及其疲劳寿命计算式。该结果可供海洋平台、压力容器及管道的某些受力特征为压弯组合应力的重要结构的疲劳设计时参考。     

应力场强法在多轴疲劳寿命估算中的应用

将预测疲劳寿命的方法－－应力场强法理论初步应用到单轴加载和多轴加载下的疲劳寿命估算。同时，对于单轴加载和多轴比例加载给出预测算例，并与其试验结果进行对比，结果表明应力场强法是一种较好的预测多轴疲劳寿命的方法。     

关键几何尺寸对转子叶片疲劳可靠性的影响

基于改进的一次二阶矩法,利用线弹性随机有限元分析和局部应力应变法,考虑几何尺寸随机性进行转子叶片结构疲劳寿命可靠性的数值分析.根据榫头喉部关键尺寸的随机特性确定应力的统计特性,然后采用一种等概率方法,通过确定性数值计算得到叶片寿命的概率密度、均值和变异系数,讨论榫头喉部几何尺寸的随机性对危险点寿命可靠度的影响.     

锌系磷化膜疲劳损伤过程的研究

用系统分析的方法,通过三点弯曲疲劳试验,结合扫描电镜等观测手段,定量跟踪锌系磷化膜在循环载荷作用下疲劳损伤的产生与发展过程。试验结果表明,在循环加载过程中,因基体材料受循环载荷作用而产生表面滑移塑性变形时,锌系磷化膜以不断开裂的损伤方式发展,而非通常认为在很短的循环周期里大规模开裂过程,表现为一种损伤的过程,因而磷化膜呈现出一定的韧性。试验结果还显示,锌系磷化膜是在循环载荷作用到一定的循环周数才出现逐步开裂的过程,说明锌系磷化膜具有一定的疲劳强度。     

结构系统单元的疲劳可靠性估算

实际工程结构大多是由元件组成的结构系统，所以元件的疲劳可靠性分析应从系统角度加以考虑，即考虑系统中其他元件的影响。针对系统单元的疲劳可靠性问题，文中提出一种建立在一次二阶矩方法和随机有限元法基础上的估算方法。将结构具有的多个不确定因素，如材料、几何、载荷等，用基本随机变量表达。因单元疲劳可靠性分析的功能函数不能表达为基本随机变量的显式函数，故采用数值方法和随机有限元法求偏导。结合改进的一次二阶矩法对系统单元进行疲劳可靠性分析。为工程应用提供一种实用的估算方法。     

随机因素对疲劳裂纹扩展分散性影响的探讨

采用概率有限元和可靠性分析相结合的方法,将影响裂纹扩展的主要随机因素作为随机变量处理,研究裂纹扩展失效概率的计算问题。文中采用梯度投影方法,对各种主要随机因素作为随机变量时用于失效概率计算的可靠性指标进行了计算,在此基础上用一阶可靠性方法计算了疲劳裂纹扩展的失效概率。     

孔的圆度对预测疲劳寿命影响的定量分析

将真实孔的轮廓假定为正多边形,用正多边形的内外接圆的半径之差表示真实孔的圆度公差,采用有限元软件对不同圆度开孔的应力场进行分析, 并根据计算结果估算不同存活率下孔的疲劳寿命,讨论圆度对开孔疲劳寿命的影响.数值模拟结果表明, 在此假定条件下,孔的圆度公差越小,孔的疲劳寿命越大;在相同存活率下,孔的圆度公差与孔的对数疲劳寿命呈二次曲线关系.