风电叶片用环氧结构胶疲劳性能研究

采用拉拉单向剪切疲劳测试评价了叶片用环氧结构胶的疲劳性能,根据ISO 9664:1995,设定平均应力τm=0.35τR,频率为30Hz,振幅为2.0≤τa≤3.0MPa,测试环氧结构胶疲劳次数,得到S-N曲线并计算疲劳极限,研究胶层厚度、增韧剂及试样破坏形式等因素对疲劳性能的影响。本研究证明叶片用环氧结构胶疲劳性能指标对叶片设计和使用具有重要价值。     

三维编织复合材料T型梁弯曲疲劳性能研究

采用四步法三维编织以及VARTM技术制得三维编织复合材料T型梁,利用MTS 810.23仪器对材料进行准静态三点弯曲测试,使用频率为3Hz、应力比R=1的正弦波加载条件对材料进行弯曲疲劳测试。根据测得的数据分析获得S-N曲线、应力位移曲线以及最大最小位移曲线,材料在50%应力水平下其三点弯曲疲劳加载循环次数超过50万次。通过最终破坏形态可知,筋高处纤维的断裂是导致材料最终失效的主要破坏模式。     

对《应力分析法容器设计规定》中疲劳分析章的讨论

疲劳分析章在应力分析篇中是极为重要的一个章节,不仅和其余各章都有联系,而且国内制订疲劳规定尚属首次。应力分析篇初稿的理论基础是“关于压力容器设计规定中疲劳分析部分的建议”,所以对初稿的讨论不可避免地要涉及到对“建议”的讨论。 ASME规范和BS5500 S-N曲线的分析 ASME规范的S-N曲线是由无焊接的光     

高性能混凝土梁通电锈蚀及疲劳试验研究

通过对4种不同配合比的高性能混凝土梁的疲劳试验,分组研究了3种不同应力比的高性能混凝土梁在水环境中通电腐蚀的钢筋锈蚀情况,以及不同应力比下梁的疲劳寿命及力学行为失效机理,并绘制了不同配合比试验梁疲劳S-N曲线,拟合出了S-N曲线方程.通过分析高性能混凝土梁的疲劳破坏形态及锈蚀率,对比不同水胶比的混凝土梁的受力性能,得出了高性能混凝土梁在疲劳荷载循环下的抗弯承载力、跨中挠度、截面应变、裂缝宽度的影响规律,以期对钢筋混凝土梁在电机车运行状况下的疲劳性能与杂散电流腐蚀进行探讨.研究结果为青海地区低锈蚀率高性能混凝土梁疲劳性能评估提供理论依据,从而改善混凝土结构在该地区耐久性和安全性问题,提高高性能混凝土结构的使用寿命.     

有机玻璃拉伸疲劳模型研究

研究提出了三种描述有机玻璃拉伸疲劳S-N曲线的模型,分别为幂函数、指数函数、三参数对数函数。通过对以往大量航空有机玻璃拉伸疲劳试验数据的对比研究,得出三参数对数函数是能准确描述有机玻璃拉伸疲劳行为的数学模型。     

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。     

基于疲劳损伤两段论的复合材料刚度降模型研究

本文在疲劳累积损伤模型和刚度降模型的基础上,根据疲劳损伤的两阶段理论,将复合材料的疲劳损伤划分为两个阶段,并用两种不同的函数分段描述疲劳损伤的过程,建立了疲劳损伤演化两阶段模型。利用试验数据,运用多元函数的最小二乘法,得到了模型中的各个参数的拟合值和层合板的S-N曲线。疲劳损伤演化两阶段模型计算数据与试验结果吻合较好。     

基于ANSYS软件的三通管疲劳寿命分析

基于局部应力应变法理论建立了管道材料的S-N曲线,借助ANSYS软件中Fatigue Tool计算三通管的疲劳寿命,为现代工业产品优化设计提供了高效的计算模式.     

自交联型丙烯酸酯共聚物乳液流变性能研究

本文用旋转粘度仪测定了自交联型丙烯酸酯共聚物乳液的流变性能。讨论了功能基结构单元的种类及用量对共聚物乳液流变性能的影响。研究结果表明:含甲基丙烯酸环氧丙酯体系、丁氧基甲基丙烯酰胺体系呈胀流型流体特征,而烃甲基丙烯酰胺体系呈胀流型和假塑性流体的特征。D—τ曲线服从τ=KD~n方程。     

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。     

石墨材料的疲劳

对迄今前人在石墨材料上所开展的疲劳研究工作进行了综述，以不同的疲劳设计方法为线索，一方面通过对石墨寿命评价的S-N曲线来分析石墨的疲劳行为；另一方面从疲劳裂纹扩展的角度来分析在外应力作用下有预制裂纹的石墨的疲劳行为。总结了石墨疲劳研究的主要进展，归纳了石墨疲劳研究中的关键问题，在此基础上对石墨材料的疲劳研究前景进行了展望。     

基于裂纹形核理论的橡胶制品疲劳研究

橡胶制品通常处于周期载荷作用下,疲劳破坏是制约其使用寿命的关键因素。目前橡胶制品的多轴疲劳寿命预报仍是橡胶工业的一个亟待解决的难题,开裂能理论不仅能解释橡胶的单轴疲劳和多轴疲劳的差异,同时以简单材料实验表征多轴载荷作用下橡胶的疲劳特性,减少了橡胶疲劳表征的时间和难度,兼顾了断裂力学方法和S-N曲线法的优点。本文基于开裂能理论,对空气弹簧橡胶支座进行疲劳分析与改进,仿真结果与实验结果吻合良好,表明基于开裂能量理论的橡胶疲劳仿真方法不仅能有效预测处于复杂多轴载荷作用下橡胶构件的疲劳寿命,同时还能获取疲劳裂纹临界开裂平面和开裂方向。     

复合材料开孔层压板低温疲劳特性研究

复合材料开孔层压板的疲劳特性是复合材料耐久性/损伤容限研究的一项重要内容。本文对碳纤维增强树脂基复合材料开孔层压板在低温环境下的疲劳特性进行了研究,选取两种铺层的T300级复合材料开孔层压板进行室温和低温环境拉-拉疲劳试验,获取了不同环境的疲劳门槛值、S-N曲线和剩余强度,并给出了一种低温S-N曲线估算方法。研究表明:T300级复合材料典型铺层开孔层压板在室温和低温环境均具有很高的疲劳门槛值;开孔层压板低温环境的静力环境因子与疲劳环境因子从工程应用角度可以认为是相同的,只需要进行常温环境的开孔层压板疲劳试验获取常温疲劳门槛值,并结合静力试验获取的静力环境因子,便可预测开孔层压板的低温疲劳门槛值,从而避免了低温疲劳试验带来的巨大经济成本;当T300级复合材料开孔层压板在室温和低温环境下经历不高于疲劳门槛值的疲劳载荷时,通常会出现疲劳后的剩余强度比静强度提高的现象,但对T700级和T800复合材料某些情况下并不会出现这种现象。     

西南山区既有公路预钢混桥梁疲劳使用安全评估

许多钢筋混凝土结构,如公路桥梁,长期承受重复荷载的作用,从而导致结构材料在地域静载强度下发生疲劳破损或失效,因此在这些钢筋混凝土结构设计中,必须考虑重复荷载引起的疲劳问题。本文针对既有钢混桥梁疲劳破坏原理,进行疲劳荷载分析,并结合基于材料S-N曲线的疲劳损伤累计准则和基于断裂学方法的桥梁剩余寿命评估方法,应用于实际钢混桥梁的疲劳寿命评估。     

风力机玻璃钢叶片疲劳分析

本文采用《风力发电机组风轮叶片》规范推荐的简化疲劳载荷谱及 Miner 线性损伤累积理论分析玻璃钢叶片的疲劳问题。叶片玻璃钢材料中长寿命区 S-N 曲线应用 Besquin 和 Appel关系式。对于叶片全尺寸结构疲劳试验用的等幅试验谱,可由简化载荷谱及线性损伤累积理论,按损伤等效原则求出。     

全珊瑚混凝土的疲劳特性

全珊瑚混凝土由珊瑚粗骨料、珊瑚砂细骨料、水泥、减水剂和海水拌合而成。为研究加载上限应力水平和频率对全珊瑚混凝土疲劳寿命和疲劳变形的影响,利用MTS电液伺服疲劳试验机对100 mm×100 mm×100 mm立方体试块进行单轴抗压疲劳试验,得到了上限应力-疲劳寿命S-N曲线方程、循环应力-应变曲线及残余应变-循环次数曲线。结果表明:珊瑚混凝土的疲劳极限为0.652,疲劳寿命要高于普通混凝土和轻集料混凝土,且受加载频率影响较普通混凝土更为显著。疲劳极限残余应变随着上限应力和频率的提高而略有增加,稳态变形速率随上限应力的提高或频率的降低逐渐增大。疲劳三阶段变形中,稳态阶段对数应变率与对数疲劳寿命呈现较好的线性相关性。珊瑚混凝土的疲劳破坏模式主要为劈裂破坏,破裂面往往贯穿珊瑚骨料。     

国产碳纤维CCF300增强QY8911双马树脂含孔复合材料拉压疲劳试验研究

碳纤维树脂基复合材料（CFRP）层合板的疲劳性能决定了结构的安全性和可靠性。其寿命预测的研究具有重要的工程意义。依据碳纤维复合材料拉压疲劳试验标准,对含孔国产碳纤维CCF300／QY8911复合材料进行了5个不同应力水平下拉压疲劳试验,分析了疲劳试样断口,表征了中央含孔国产碳纤维CCF300／QY8911复合材料在疲劳载荷作用下的破坏过程,获得含孔复合材料层合板的条件疲劳极限,在此基础上,建立了复合材料的S-N曲线。利用该曲线可对中央含孔复合材料进行疲劳寿命预测。10^6下的条件疲劳极限为平均应力的48％（即150．3MPa）。     

聚乙烯材料的拉伸疲劳动力学模型

高分子材料的疲劳破坏过程无论是机理还是现象都与金属材料有较大的不同,不能将金属的疲劳曲线[应力-寿命(S-N)曲线]的拟合模型直接用于高分子材料。在微观缺陷集中的动力学模型基础上进行修正,提出了存在平均应力下的高分子拉伸疲劳动力学模型,并应用于一种聚乙烯材料的拉伸疲劳试验中。结果表明,该模型能够准确地描述聚乙烯材料的拉伸疲劳行为,并且具有良好的稳定性。     

白炭黑/天然橡胶复合材料疲劳过程中微观结构与性能演变

本研究采用单轴疲劳机对白炭黑/天然橡胶复合材料样品进行了不同程度的疲劳,并对样品在不同阶段的微观结构和力学性能进行了表征。透射电镜扫描显示在疲劳过程中白炭黑的分散程度以及填料网络出现了先变好后变差的现象。溶胀法测试交联密度显示交联密度也经历了一个先降低后升高再降低的过程,说明复合材料的填料网络和交联网络在疲劳的过程中经历了一个破坏重建再破坏的过程。动态热机械分析仪(DMA)显示在疲劳过程中样品的玻璃化转变温度是先降低后升高。模量-应变曲线显示10万次疲劳后的试样内部填料的分散非常均匀,Payne效应减弱。力学性能测试表明经历了5-10万次的疲劳后,样品的力学性能超过了未疲劳样品。     

碳纤维复合材料低温下螺栓连接疲劳研究

本文主要围绕碳纤维复合材料(CFRP)与2024Al的连接件,研究低温环境下螺栓连接的拉-拉疲劳问题。首先进行不同环境下的拉伸实验,从中获得最大静力载荷,并通过静载破坏曲线探究不同温度下异质材料连接层合板接头的损伤过程,通过观察不同温度下的拉伸破坏现象,对比复合材料层合板纤维分层与撕裂程度,以此为依据研究低温环境对异质材料螺栓连接疲劳的影响,选用不同温度分组的层合板接头分别在各自85%、80%、75%的最大静载条件下进行常温与低温疲劳实验,实验结果拟合常温与低温下的S-N曲线。结果表明,在其他实验条件相同时,低温环境下层合板接头拉伸破坏强度相比于常温环境增强。分析疲劳曲线得出低温环境下层合板接头受疲劳载荷能力更强。