交变载荷作用下变桨轴承的疲劳强度研究

针对变桨轴承未达到使用寿命、套圈提前断裂的工程实际,建立了变桨轴承整体力学模型和变桨轴承有限元模型,进行力学性能分析。根据变桨轴承套圈的静强度数据,估算了S-N曲线;基于估算的S-N曲线,结合有限元模型得到变桨轴承套圈的疲劳寿命,分析了交变载荷是否为变桨轴承失效的主要因素。     

基于断裂力学的车用高强钢表面裂纹扩展模拟分析

针对车用高强钢的疲劳断裂问题,基于断裂力学理论,在有限元软件ABAQUS中建立试件模型,并利用扩展有限元法仿真车用高强度钢的表面裂纹扩展过程,分析试件在拉伸载荷作用下的表面裂纹扩展状况及裂纹尖端的应力场分布情况。结果表明,扩展有限元法无需重新划分网格,能够高效的对车用高强钢的表面裂纹扩展开裂及扩展演化的仿真,并较方便的计算裂纹尖端尖应力。     

汽轮机叶片断裂机理分析

对汽轮机断裂叶片进行了现场调研、断口扫描电镜、能谱及金相组织分析。结果表明,在安装过程的焊接工序时,汽轮机叶片前缘与电焊条瞬时接触,导致局部组织过热、过烧。工作时,在交变离心拉应力作用下该损伤区域成为裂纹源。在交变载荷的持续作用下,裂纹从源区缓慢疲劳扩展至一定深度,而后在其前沿形成的平面应变应力状态下快速脆性扩展,直至在巨大离心拉应力作用下作极快切向扩展而导致最终的瞬时断裂。     

基于ANSYS瞬态分析的焊接结构振动疲劳分析方法研究

为分析焊接结构在动态载荷下的疲劳强度,基于ANSYS瞬态分析的动态结构应力计算方法 ,充分考虑其自身振动对焊缝寿命的影响,施加交变载荷,利用有限元分析软件ANSYS进行瞬态响应分析,获得其动态结构应力,再根据主S-N曲线疲劳预测理论获得焊接结构的疲劳寿命。对比分析静态载荷作用下的焊接结构在BS标准和美国ASME标准计算得到的焊接结构疲劳寿命,动态结构应力法能更准确预测焊缝的疲劳寿命。     

农用机械上轴承失效及其原因分析

正由于农用机械工作环境恶劣,工作时间集中,工作量大,如使用保养不当,很容易引起农用机械上轴承的失效。轴承失效主要有:疲劳失效、划伤、擦伤或粘着咬死、腐蚀、气蚀。下面对农用机械上轴承的失效及其原因做以简单分析。1.疲劳(衬垫裂开)失效疲劳失效表现为表面材料上的微细裂纹和穴槽。轴承衬垫疲劳失效的主要原因是:负荷不是分布在整个表面,而是集中在表面的一个部分上。如沿轴承棱边发     

双粗糙面滑动摩擦过程应力与应变分析

建立了具有分形特征的二维双粗糙表面滑动接触模型,考虑材料的弹塑性变形及滑动过程中损伤失效,运用有限元方法动态探讨相嵌微凸体在滑动过程中应力与应变的变化情况.结果显示不同位置的等效塑性应变沿深度的变化规律不同,最大等效塑性应变量发生在摩擦次表层的某一深度处;随着塑性应变的增大,导致材料表层下微观裂纹的萌生,在外载荷持续作用下,表面一定深度处存在着一交错的剪切应力区,这一应力区阻止了裂纹沿深度方向扩展,但却促使了裂纹沿平行于摩擦表面方向的延伸裂纹扩展乃至发生断裂.     

基于ABAQUS的车用高强度低合金钢裂纹扩展研究

高强度低合金钢在汽车结构件中的应用对轻量化设计具有重要影响。以有限元软件ABAQUS为平台,利用扩展有限元法(XFEM)对车用高强度低合金钢的单边裂纹扩展进行仿真研究,分析单边缺口高强度低合金钢试件在拉伸载荷作用下的裂纹扩展过程和应力分布。结果表明,扩展有限元法能够准确地模拟裂纹扩展过程,对计算高强度低合金钢的寿命具有重要意义。     

汽车零件的疲劳断裂及预防

汽车零件在工作过程中所出现的断裂,如曲轴、连杆、连杆螺栓、气门、气缸套、转向节、横拉杆、半轴、车架、钢板弹簧等零件的断裂,绝大多数属于疲劳断裂。疲劳断裂是零件在交变载荷作用下发生的一种断裂现象。零件在交变载荷的作用下,经过一定时间的工作后,性能被破坏,在应力集     

基于铝合金表面粗糙度的疲劳可靠性分析

铝合金受到循环载荷时,表面粗糙度作为基础参数之一对疲劳性能有着关键影响。基于铝合金材料的疲劳拉伸试验以及裂纹的断口分析,开展了材料表面粗糙度与疲劳寿命关系的研究。首先,通过打磨机对铝合金材料采用不同的打磨方式和打磨时间进行打磨,得到不同粗糙程度的试件;然后对这些试件进行疲劳拉伸试验,得到了各粗糙度参数与铝合金疲劳寿命之间的关系曲线;之后,通过金相显微镜对裂纹位置进行断口分析,并采用结构细节疲劳额定值(DFR)对粗糙试件的疲劳寿命进行可靠性分析。分析结果证明,铝合金材料的表面粗糙度对其疲劳寿命具有直接影响,同时表面粗糙度对铝合金试件的DFR值也有较大影响,即材料的表面粗糙度越低,其DFR值就会越高,且疲劳寿命就相对越长。     

圆柱滚子轴承外圈装配应力对轴承应力分布的影响研究

考虑外圈与轴承座之间的过盈配合,求解套圈装配应力、滚道变形量、轴承应力分布和疲劳寿命,并分析过盈量的大小对计算结果的影响.结果表明:随着过盈量的增加,套圈最大应力和外圈滚道最大变形量逐渐增大,且变形量与过盈量值相当;在载荷作用下,随着过盈量的增加,轴承内圈和滚子最大等效应力基本不变,外圈最大等效应力逐渐减小;轴承最大接触应力不随装配过盈量的改变而变化.     

LR4105柴油机曲轴、连杆动应力分析研究

通过建立LR4105柴油机曲轴的有限元模型,利用EXC ITE和NASTRAN相结合,求解出任意转速下720°曲轴转角内的曲轴受弯、扭组合的应力分布,利用Goodman疲劳极限图评价曲轴在变应力作用下的疲劳寿命,为LR4105柴油机曲轴的可靠性分析提供了理论依据。     

基于道路载荷谱的悬置螺栓疲劳寿命研究

在整车道路试验中,发动机悬置失效部位多集中于悬置螺栓,螺栓的断口特征表明,在承受复杂载荷作用下的悬置螺栓的主要失效形式为弯曲疲劳失效。为评价随机载荷作用下悬置螺栓的疲劳寿命,提出一种基于不同矢量之间物理关系的载荷谱转换方法,将实际采集的加速度信号转换为用于疲劳分析的应力载荷谱。结合悬置螺栓的S-N曲线,通过雨流循环计数和等损伤转化法将随机载荷谱编制成八级程序载荷谱,对螺栓进行疲劳寿命分析,依据线性Miner疲劳损伤理论预测了其疲劳寿命。     

用于某种电动客车的铝合金榫卯节点疲劳性能研究

针对铝合金电动中巴客车行驶环境中榫卯结构的疲劳强度问题,以铝合金榫卯节点为研究对象开展三点弯曲疲劳试验,研究铝合金榫卯节点疲劳性能。研究结果表明,榫卯节点裂纹萌生寿命位于总寿命的10%~20%区间。根据寿命曲线预估,每降低一个载荷等级,榫卯节点疲劳寿命约是前一载荷等级的2倍。疲劳破坏先是卯梁上翼缘受到挤压开始萌生裂纹,接着节点周围焊缝处产生新的裂纹,随着变形量增大,样件最后断裂失稳。     

农用车半轴断裂的原因及预防

一、半轴断裂的原因 半轴断裂主要是疲劳折断。农用车在工作中,半轴要承受扭矩及弯矩,由于轴的转动,弯矩产生的是交变应力。在长期的交变应力作用下,轴的表面产生疲劳裂纹,并随时间推移而扩大、加     

弯扭联合作用下随机载荷时间历程的统计处理

在实际工作中,弯扭联合作用下的载荷时间历程为一随机过程,作用在构件上的弯开和扭转应力很难得到对称循环,相位也常常发生变化。本文在以往工作的基础上,对弯扭联合作用下的随机载荷时间历程的统计计算模型及统计处理方法进行了探讨,其中包括对称循环条件的弯扭联合作用下的随机载荷时间历程统计处理和不同相位条件下的弯扭联合作用下的随机载荷时间历程的统计处理。该项研究已用于主战坦克平衡肘轴载荷谱数据处理之中。     

单轴拉-拉条件下7075-T651铝合金疲劳行为的研究

为研究单轴拉-拉条件下7075-T651铝合金疲劳行为,应力比为0.1,选择弹性范围内5种载荷级别进行疲劳试验,使用S-N曲线和p-S-N曲线表征此条件下7075-T651铝合金疲劳性能,并通过断口形貌分析了在不同载荷级别下的失效机理。结果表明,随着载荷级别的降低,疲劳寿命随之增加,不同应力级别下峰值疲劳寿命的存活率维持在10%~31%范围内,断口特征呈现典型的疲劳断裂。     

谐振式曲轴弯曲疲劳试验恒载荷控制方法

为研究谐振式曲轴弯曲疲劳试验中试件裂纹扩展对谐振系统载荷放大特性的影响，且在此基础上实现试验系统的高精度恒载荷控制，对谐振系统的振动模型进行了详细的模态和谐响应有限元分析，通过对计算阻尼系数合理修正，有限元分析的结果可以很好地符合试验结果。根据多种裂纹尺寸条件下的分析结果，建立了试件裂纹尺寸、试件承载水平与系统振动特性之间的关系。讨论了为实现恒载荷特性，在试验过程中对加载频率进行调整的必要性，提供了以振动加速度为参考状态变量进行恒载荷控制的依据。     

风力机主轴载荷计算及疲劳寿命研究

对大型风力机主轴进行了载荷计算及疲劳寿命分析。运用动量―叶素理论分析了风力机气动载荷并通过线性叠加确定了主轴载荷;以有限元模态叠加法为基础计算了风力机主轴在复杂交变载荷作用下的动态应力响应;在实地采集并用Weibull分布统计的风场数据的基础上,基于Palmgren-Miner线性疲劳累积损伤理论研究了风力机主轴疲劳寿命估算方法。以1.5MW级风力机主轴为例做计算,证实了本文提出的疲劳寿命预测方法安全有效。     

整株秸秆还田机刀轴载荷谱编制与疲劳寿命估算

利用DH5937应力测试系统和传感器技术,对刀轴的弯矩和扭矩进行了模拟实测,编制了刀轴弯扭复合载荷谱.通过迈内尔(Miner)线性累积损伤理论推导出刀轴在复合应力作用下的疲劳寿命估算式,并利用刀轴弯扭载荷谱估算出刀轴的疲劳寿命,较设计寿命提高了433 h.     

汽车、拖拉机半轴薄壳淬火表面硬化

<正> 一、前言 半轴是汽车、拖拉机传递扭矩的重要零件,一般承受扭转或弯扭复合载荷。其应力分布特点是表面层最大,向心部逐渐递减。其失效形式,以疲劳断裂为主,断裂多出现在杆部与法兰过渡区及花键等应力集中部位。半轴的材料,一般用中碳合金钢(如40MnB、40Cr等),传统的强化工艺是高