两级加载下双点拉剪点焊试件的疲劳损伤分析

根据低碳钢双点拉剪点焊试件的恒幅加载疲劳实验结果,拟合出试件的S-N曲线,使用线性和非线性疲劳损伤累积理论对两级加载下试件剩余疲劳寿命进行了预测。两级加载的剩余疲劳寿命预测结果表明,线性损伤累积方法的预测结果稍好于非线性预测结果。针对非线性疲劳损伤累积方法的预测结果不理想,考虑实验时试件的载荷间的相互作用,分别提出Manson-Halford模型和Ye模型的修正模型。改进后的模型对剩余疲劳寿命的预测结果有一定的改善,并且预测结果也比线性预测结果较好。     

关联用户汽车试验场可靠性强化系数计算

以某轻型货车为研究对象,根据疲劳损伤寿命相等原则,通过试验样车采集试验场与用户道路的路谱数据,利用Miner线性疲劳累积损伤理论求取各种路面下的疲劳寿命,构建试验场—用户损伤关联模型,最后求出试验场综合加速系数为58.37。并对试验场制动考核不足这一特点提出了补足方案。     

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.     

基于损伤等效的拖拉机机罩频域振动疲劳加速试验研究

为了验证某拖拉机机罩是否满足颠簸试验标准的结构强度与疲劳寿命要求,根据疲劳损伤等效原则,采用频域疲劳加速方法,计算短时间实测载荷的损伤谱,并将损伤谱进行外推叠加,得到适用于电磁振动台加载的功率谱。通过台架试验验证了某拖拉机机罩的寿命能够达到设计要求。这种频域振动疲劳加速试验的载荷谱编制方法具有重要的实用价值。     

估算低周疲劳寿命能量法的探讨

估算疲劳寿命常用的方法有名义应力法和局部应力－应变法。名义应力法的一个重大缺点是不能考虑构件由于应力集中所产生的局部塑性变形对疲劳寿命的影响。局部应力－应变法虽然能考虑这一影响，但它和名义应力法一样，在进行累积损伤计算时要用到Ｍｉｎｅｒ准则，而许多实验证实￣［１］Ｍｉｎｅｒ准则存在很大的分散性，因此，用Ｍｉｎｅｒ准则进行累积损伤计算必将影响疲劳寿命估算的准确性。本文提出的估算低周疲劳寿命能量法既考虑了局部应力和应变对疲劳寿命的影响，又避免了使用Ｍｉｎｅｒ准则。利用文献２给出的４种钢材低周疲劳实验结果，本文得到这４种钢材的临界疲劳损伤能Ｗ＿ｃ，和能量转换指数ｍ。     

驱动桥疲劳强化试验及疲劳寿命的置信区间估计

利用分析法和试验法对驱动桥作台架疲劳强化试验。依据Miner理论推导出疲劳试验的数学模型,对比普通路面和强化路面的道路载荷谱得到强化系数,通过疲劳试验得到驱动桥的疲劳寿命。针对疲劳寿命估计的小样本问题,采用Bootstrap原理得到驱动桥疲劳寿命的置信区间。结果表明:台架疲劳强化试验能够有效地估计驱动桥的疲劳寿命,且缩短了试验周期,节约了试验成本。     

基于功率密度的大功率拖拉机变速箱壳体疲劳分析

引入功率密度的概念,提出功率密度与时频分析相融合的疲劳寿命预测方法,研究了应力幅值和载荷频率2个因素对大功率拖拉机关键零部件疲劳寿命的影响。以某型号88 k W拖拉机为研究对象,在实际调研、用户反馈和有限元分析的基础上,确定变速箱壳体疲劳损伤危险点位置,搭建动态应力测试系统,采集拖拉机不同作业工况下的应力-时间历程。基于实测载荷,利用功率密度与时频分析相融合的疲劳寿命分析方法对拖拉机变速箱壳体的疲劳寿命进行预测,得到危险点的疲劳寿命为24 001 h,与基于Miner损伤理论和名义应力法分析得到的疲劳寿命(35 676 h)相比较,更接近实际工作寿命。本研究可为农机装备关键零部件的疲劳寿命预测提供更符合实际的分析方法。     

汽车前横梁疲劳寿命试验研究

运用基于有限元的疲劳寿命分析方法对前横梁疲劳寿命进行预测,模拟前横梁试验条件下的疲劳载荷,借助疲劳寿命分析软件(MSC-Fatigue)估算出前横梁各部分的疲劳损伤情况。预测前横梁的寿命,并通过计算结果与试验结果的对比与分析,验证了有限元计算模型的正确性,从而说明通过有限元方法来对结构零件进行疲劳寿命预测是可行的,也是很有必要的,从而大大推进产品的开发进度。     

Workbench在液压支架疲劳寿命分析中的应用

基于顶梁两端加载及底座对角加载这种工况下支架整架静力学强度分析,对支架整架疲劳寿命进行预估,发现符合压架试验中循环加载的次数。本文为设计高质量的液压支架提供一定的理论依据,并且方便在早期设计阶段对产品进行寿命估算。     

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。     

疲劳累积损伤理论的一个实用修正

提出了一个对传统性疲劳累积损伤理论的修正方案，使低于疲劳极限的应力对疲劳损伤有一定贡献且呈线性减少，实际零件的分级程序载荷试验表明，该理论对估算低应力级占有绝大多数循环次数的谱载荷下零件寿命是有效的。     

钢板弹簧疲劳分析

传统的钢板弹簧强度分析中,多是借助简化的力学模型,基于材料力学的小挠度梁的线弹性理论进行计算,计算中的假设条件和计算方法与钢板弹簧实际情况不尽相符,计算结果存在误差。在钢板弹簧的结构应力计算基础上,通过建立钢板弹簧装配及加载状态的精确有限元模型,并考虑片间的非线性接触,在交变载荷作用下,计算得到钢板弹簧接近实际工况的应力循环,然后利用其S N曲线,基于Miner线性累计损伤准则计算其疲劳寿命。通过钢板弹簧的实际疲劳试验,验证了模型计算结果的正确性。     

再制造曲轴剩余疲劳寿命预测

为了判断再制造曲轴是否可以满足一个使用周期,采用全寿命名义应力法对剩余疲劳寿命进行研究。通过ADAMS的ENGINE模块仿真曲轴工作循环载荷历程,用Solid Works建立曲轴单拐模型,Hyper Works软件划分网格并进行有限元分析,找出曲轴危险部位及应力分布。利用Miner疲劳损伤理论,在n Code Design Life软件中分析曲轴疲劳寿命,全寿命减去当量寿命得到剩余疲劳寿命。再制造曲轴考虑不同厚度涂层对疲劳寿命的影响,剩余疲劳寿命需要乘以研究得到的疲劳修正系数,这样使得研究结果更加接近曲轴真实剩余寿命。     

电驱动系统轴承损伤计算分析

以常用汽车电驱动系统轴承为对象,对电驱动系统内各传动轴的扭矩、转速以及轴承载荷进行了分析计算。然后以某汽车电驱动总成结构以及实际试验场电机轴扭矩-转速谱为实例,运用MATLAB语言,并采用Lundberg-Palmgren理论计算了轴承疲劳寿命。最后基于Miner疲劳损伤累积理论,计算分析了电驱动系统各轴承部件的损伤及其合理性,总结提出了一种常用汽车电驱动系统轴承部件的损伤计算方法。     

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。     

断裂力学在疲劳裂纹分析中的应用

文章介绍了断裂力学与损伤力学基础理论,在连续断裂力学的基础上,阐述了疲劳裂纹扩展速率的求解公式以疲劳裂纹扩展寿命估算方法。     

农机焊接件在谱载荷作用下的疲劳寿命估算

本文根据线性累积损伤理论,给出了农机焊接件在谱载荷作用下的寿命估算方法。作者认为:对于农机焊接件,其疲劳寿命主要由应力集中所决定,如果一个应力集中源处在另一个应力集中源的影响区域内,应力集中系数近似为两个应力集中源单独存在时的应力集中系数的乘积。这使计算结果更接近于实际焊接件的使用寿命,本文最后给出这种方法在上海-50拖拉机驾驶室焊接骨架设计中的应用,计算结果与室内疲劳试验结果相吻合。     

一种估算构件疲劳寿命的新方法

传统的寿命估算方法是名义应力法,这种方法根据构件的名义应力历程、构件的S-N曲线和累积损伤理论估算寿命。这种方法需要做构件的S-N曲线,而且估算的结果常常很不精确。近年来国外发展起一种新的寿命估算方法,这种方法根据构件关键部位的弹塑性分析,将名义应力历程转化为关键部位的局部应力-应变历程,根据局部应力-应变历程和材料的疲劳特性及累积损伤理论进行裂纹形成寿命的估算,称之为局部应力-应变法。这种方法已     

水泵疲劳寿命预测中应力计数算法研

提出了水泵零件疲劳寿命预测的主要思路,讨论了疲劳寿命预测的关键算法——应力计数算法。针对传统应力计数算法存在应力循环提取失效的缺陷,引入临界净应力的概念,提出了对传统计数算法的改进措施。并将改进后的应力计数算法应用于一台轴流泵叶轮的疲劳寿命预测;同时结合该算例,详细说明了二维概率Miner准则疲劳寿命预测的关键步骤。     

随机弯扭复合载荷下的疲劳寿命估算

通过对联合收割机进行田间电测,获得了逐稿器曲轴的随机弯、扭载荷时间历程;通过载荷谱统计分析与处理,编制了多级疲劳寿命估算谱。分别用名义应力法和局部应力应变法估算曲轴的疲劳寿命,并进行了模拟疲劳试验验证。试验结果表明:名义应力法较局部应力应变法对载荷变化敏感;当实际结构所受载荷接近材料屈服极限时,两种方法估算结果相近。