估计三种常用应力 -寿命模型概率设计 S-N曲线的统一方法

提出了适于三参数、Langer和Basquin三种常用应力－寿命模型称为广义极大似然法的估计概率设计S－N曲线及其置信限的统一方法。方法将概率设计S－N曲线表示为对数疲劳寿命均值和均方差曲线的广义形式。与现有常规和经典极大似然法方法不同,考虑所有试验数据的统计特征,应用最小二乘法先估计出均值曲线中的材料常数,然后利用极大似然原理和数学规划法估计出均方差曲线中的材料常数。有效性采用拟合相关系数、拟合误差均方差值和置信限综合评价。对反应堆不锈钢管道焊接头虚拟应力幅－裂纹萌生寿命数据及45＃碳钢成组法和极大似然法疲劳试验应力－寿命数据的分析说明了方法的有效性。一般来说,三参数模型的拟合效果最好,Langer模型次之,Basquin模型最差。本文方法的拟合效果好于现有方法,并尽量避免了现有方法受试验数据局部统计特征影响而可能给出偏于非安全估计的缺陷。     

概率循环应力－应变曲线及其估计方法

试验揭示了核工程材料1Cr18Ni9Ti不锈钢管道焊缝金属的循环应力－应变响应存在很大分散性。意味着任何外载,即使恒幅条件,将产生随机应变加载史。为保证设计分析的安全性,引入了称为“概率循环应力－应变曲线”的表征方法。应用线性回归技术和极大似然法原理,给出了概率曲线及其置信限的估计方法。以经过验证的良好假设分布——正态分布模拟循环应力幅的随机性。概率曲线表征为均值和均方差循环应力－应变幅曲线的形式。任意可靠度下的分析可方便地根据正态分布函数完成。材料低周疲劳试验结果分析说明了方法的有效性。     

不锈钢管道焊缝金属疲劳短裂纹行为的实验研究Ⅱ.裂纹萌生,扩展与 …

基于“有效短裂纹准则”,用复型研究了１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢管道焊缝金属光滑试样表面的短裂纹萌生、扩展与交互作用行为。结果表明：有效短裂纹（ＥＳＦＣｓ）萌生于δ铁素体与奥氏体基体的交界处。ＥＳＦＣｓ扩展具有明显微观结构短裂纹（ＭＳＣ）和物理短裂纹（ＰＳＣ）两阶段特征。主导有效短裂纹（ＤＥＳＦＣ）行为是ＥＳＦＣｓ交互作用的结果,适于表征短裂纹行为。ＤＥＳＦＣ扩展率的分散性与ＥＳＦＣｓ密度的分散性有     

不锈钢管道焊接头的局部微观结构、硬度和机械性能

完成了１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢管道对接焊接头母材,热影响区和焊缝金属三区域的局部微观结构、硬度和单调机械性能的详细试验研究。揭示了三区域存在明显差异,尤其是焊缝金属区的局部微观组织结构不均匀性和局部硬度、机械性能的分散性最大。说明了在结构分析中有必要考虑这种差异,并引入可靠性方法。此外,还揭示了由奥氏体基体－富δ铁素体带状结构组成的柱状晶是焊缝金属的特征微观结构,相邻富δ铁素体带的距离恰好是该区     

改进的概率疲劳极限测定方法

提出了利用升降试验法数据测定概率疲劳极限的3种改进方法。揭示了现有常规法存在不能合理反映疲劳极限的随机性和预测误差较大的缺陷。依据可能的3种试验数据形式,改进方法以疲劳极限附近具有“概率Basquin局部S-N关系”为基础,将疲劳极限视为给定疲劳寿命的条件随机变量,其统计特征通过配对试样的随机疲劳寿命来揭示。应用于车辆LZ50车轴钢概率疲劳极限的测定,验证了改进方法的有效性。     

日本式桩模在制造中企口角钢的制作

这种结构的模具在使用中企口角钢起到增加刚性、提高强度、增强合口密封的作用。因此,其制作的好坏,直接影响到模具的使用寿命。 有些厂家在制造中采用单根角钢压制成型,这 样,角钢容易变形,造成企口角钢不能与简壁贴紧, 影响桩模质量,影响生产效率。 本人根据几年来我厂生产的经验,介绍一种压制企口角钢的方法,供同行参考。 在压制前先将角钢钻塞焊孔,钻好后,将上下两片角钢点焊在一起,然后放在压模（见图）中用压机 进行压制。压模的圆弧直径要比实际直径小些（约 20mm）,以便回弹。这样,基本上就能一次成型。既节省了工时,提高了工效,同时又保证了桩模质量。这会给厂家带来很好的经济效益。这种结构的模具在使用中企口角钢起到增加刚性、提高强度、增强合口密封的作用。因此,其制作的好坏,直接影响到模具的使用寿命。 有些厂家在制造中采用单根角钢压制成型,这样,角钢容易变形,造成企口角钢不能与筒壁贴紧,影响桩模质量,影响生产效率。 本人根据几年来我厂生产经验,介绍一种压制企口角钢的方法,供同行参考。 在压制前先将角钢钻塞焊孔,钻好后,将上下两片角钢点焊在一起,然后放在压模（见图）中用压机进行压制。压模的圆弧直径要比实际直径小些（约20mm）     

铁路货车转向构架B级铸钢的疲劳极限及损伤

研究中国铁路货车转向架B级铸钢的概率疲劳极限。研究中采用小子样升降法疲劳试验,揭示出该材料的疲劳裂纹主要萌生于铸造缺陷;在较低应力幅范围,裂纹扩展韧性有所降低,但仍呈现典型疲劳河流与阶梯状花纹及辉纹,并伴随有二次裂纹,属于韧性疲劳特征。视疲劳极限定义为期望寿命下服从正态分布的疲劳强度,应用极大似然法测定概率疲劳极限。与现有常规法、DIXON-MOOD法和ZHANG-KECECIOGLU法比较,证明极大似然法是唯一满足给定寿命的疲劳强度定义,效果良好的方法。针对其他方法,尤其是ZHANG-KECECIOGLU法,给出分散性与偏差较大的预测。     

基于Elber型方程的随机疲劳长裂纹扩展概率模型

拓展有效应力强度因子范围的概念为因子范围与门槛值之差,导出了Elber型方程并建立了他的随机疲劳长裂纹扩展概率模型。同时考虑了数据分散性规律和试样数量两方面对概率的影响。模型分别由存活概率、置信度和联合存活概率—置信度下的裂纹扩展率—应力强度因子范围关系曲线组成。在因子范围服从对数正态分布下,应用线性回归技术和极大似然法建立了模型参数的测定方法。通过对LZ50车轴钢试验数据的分析,考察了模型的效果,揭示出模型对数据的拟合精度良好,能合理地预测中高应力强度因子范围的长裂纹稳定扩展和低应力强度因子范围趋于门槛值的概率规律。     

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。     

不锈钢管道焊缝金属疲劳短裂纹行为的实验研究Ⅰ.材料微观结构和？…

用金相、复型技术和硬度实验测试了１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢焊缝金属试样表面的微观结构组成。结果表明：奥氏体基体与富δ铁素体－带状结构组成的柱状晶是焊缝材料的微观结构特征,相邻富δ铁素体带间距离（约４０μｍ）是这一结构的特征参量。试样表面的微观结构依相对焊缝柱状晶取向的不同而不同。考虑疲劳损伤的局部性和区别试样表面不同尺度、位置微裂纹对疲劳损伤贡献的差异,提出了以“有效短裂纹准则”为核心的疲劳短裂纹