弯扭交变载荷作用下变桨轴承套圈材料的断裂寿命研究

变桨轴承套圈在服役过程中会发生断裂,其主要原因是套圈存在微裂纹,在弯扭交变载荷作用下裂纹以不同疲劳方式不断扩展直至断裂。为此,对标准试件进行裂纹扩展,反映变桨轴承套圈失效位置的断裂过程和寿命。确定了套圈断裂位置的等效载荷谱及裂纹扩展模型,根据变桨轴承所承受的纯机械疲劳建立裂纹扩展速率模型,计算标准试件在弯扭交变载荷作用下,裂纹以机械疲劳方式扩展的路径和寿命。裂纹扩展仿真结果表明,裂纹在以机械疲劳方式扩展下,含有微裂纹的变桨轴承套圈能达到使用寿命,考虑腐蚀与疲劳同时作用导致变桨轴承套圈失效。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

对于拖拉机前轴弯曲疲劳试验上限载荷的探讨

利用拖拉机原始载荷谱及试验数据对比,通过不同车辆间的试验标准对比,分析轮式拖拉机前轴疲劳试验标准中关于最大载荷的选取,表明标准JB/T 9828-1999规定的疲劳强化试验最大载荷的选取偏大,并对如何选取最大试验载荷进行了探讨。     

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.     

载荷顺序效应与排列顺序效应

在疲劳谱编制研究中,作者提出了衡量编谱偏差的新概念——排列顺序效应。通过载荷历程中的固有周期性分析,得出载荷顺序效应对疲劳谱编制方式不敏感,由编谱方式带来的损伤差异较小。并给出了一种最佳编谱方法,而且还以4个车辆谱为例进行了验证。     

CAP1400核主泵叶轮动应力计算及疲劳寿命预测

为实现核主泵叶轮疲劳寿命预测,考虑叶轮高温高压的恶劣运行工况建立流-热-固耦合计算模型,应用ANSYS CFX软件对核主泵叶轮内部流动的压力载荷和温度载荷进行非定常数值计算,在ANSYS Workbench中实现载荷向结构的传递,并对叶轮动力响应疲劳载荷开展研究.利用雨流计数法对叶片危险部位的载荷数据进行统计分析,进一步结合Palmgren-Miner理论对核主泵叶轮的最小疲劳寿命周期进行预测.研究结果表明：叶轮在旋转过程中承受周期性交变应力的作用;叶轮叶片进、出口边与前、后盖板交接处容易发生内部应力集中,最大应力出现在叶片出口边与前盖板交接处,为142.57 MPa;叶片各危险部位承受应力波峰和波谷的时间基本一致;叶轮产生的疲劳为应力疲劳,疲劳破坏首先发生在叶片进口边与后盖板交接处;计算得到叶轮的疲劳寿命为277.94 a.研究结果可为叶轮的动态强度优化和疲劳设计提供一定参考.     

联合收割机行走半轴的疲劳分析

为准确预测联合收割机行走半轴的失效部位以及使用寿命,利用nSoft软件的数据处理模块合成了联合收割机行走半轴典型工况的载荷谱;采用SolidWorks软件建立了联合收割机行走半轴的三维有限元模型,并用载荷谱外推后的最大值进行加载,得到行走半轴花键处的剪切应力云图和等效应力云图,等效应力的最大值小于材料的屈服极限;基于Simulation模块中定义的S-N曲线对行走半轴进行了疲劳分析,预测了行走半轴花键齿根部的工作寿命为2 752h,与厂家提供的售后使用记录中的行走半轴失效时间较为接近。     

雨流计数法及其统计处理程序研究

本文通过用雨流计数法对随机载荷时间历程统计处理程序的研究,系统地讨论了随机疲劳载荷的统计处理及其物理模型,其中包括对随机载荷时间历程的压缩处理,峰谷值的检测,雨流计数法的图解模型以及二维随机变量的统计处理等。文中引入了收敛发散波的概念,对雨流计数法的第二阶段计数给出了等效损伤收敛发散波的计数模型,继续用雨流计数法进行计数,计数结果与材料的应力-应变迟滞回线完全封闭相一致。 统计处理结果可作为常均值、变均值、双波法以及二维随机变量疲劳载荷谱的编制依据。同时也适用于疲劳寿命估算。     

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。     

汽车座椅骨架焊接结构疲劳寿命评估

提出一种采用等效结构应力法计算汽车座椅骨架焊接结构疲劳寿命的方法.通过建立壳单元模拟焊缝结构的精细化有限元模型,开展座椅骨架的有限元分析,确定可能的疲劳失效部位;采用雨流计数法统计强化道路测得的汽车座椅随机载荷谱.以Conover八级编谱原理为基础对雨流计数法结果进行再编谱,得到有工程代表性的等寿命典型载荷谱块.用结构...     

向心球轴承载荷分布分析及寿命计算

考虑轴承接触角的变化,推导了向心球轴承在承受径向、轴向以及弯矩载荷作用下的力学平衡方程.基于拟静力学法建立了向心球轴承的载荷分布分析模型.在MATLAB中基于Newton-Raphson迭代法编制数值求解程序,并以此为基础研究了不同载荷参数对向心球轴承的整体载荷分布以及轴承疲劳寿命的影响.     

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     

甘蔗收割机刀盘轴的疲劳分析和优化设计

通过实测甘蔗收割机作业工况的载荷信号,利用nCode Glphyworks进行信号处理,得到了能反映实际工作载荷的载荷谱。通过UG建立刀盘轴的三维实体模型,将三维实体模型导入ANSYS Workbench中进行网格划分和静力分析,得到刀盘在静力作用下的应力结果。根据载荷谱、有限元分析结果和材料的S-N曲线,利用nCode Designlife对刀盘轴进行了疲劳寿命预测,再根据静力分析和疲劳的结果,利用ANSYS Workbench对刀盘轴进行优化,最后验证优化后的刀盘轴是否满足实际使用的需求。     

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。     

柴油机曲轴的疲劳寿命估算

影响曲轴疲劳寿命有很多原因,而且准确地估计出曲轴疲劳寿命的难度较大。现以某型柴油机组成的动力装置为原始模型,运用有限元模型分析的方法计算柴油机曲轴在一个周期的动态应力,再用这个周期的应力载荷谱结合疲劳计算方法分析曲轴疲劳寿命。结合不同理论下的曲轴疲劳寿命,比较后得出适合的方法。     

基于FEM的汽车轮毂轴承动态特性及可靠性研究

采用Workbench软件对某型汽车轮毂面对面式双列圆锥滚子轴承进行基于力学仿真分析的动态可靠性研究。首先,简化轴承模型后采用SolidWorks建立其三维模型;然后,采用Workbench对轴承开展模态及谐响应分析,获取轴承空载与满载状态下的位移和等效应力云图,并分别提取空载前10阶与满载前6阶的振型和固有频率等动态性能参数,采用Workbench中的六西格玛分析模块对轴承进行可靠性分析;最后,加载增量载荷谱获取轴承的可靠度和可靠性灵敏度。研究结果与汽车轮毂轴承的实际情况基本吻合。汽车轮毂轴承在不同工况下的仿真及其可靠性研究可以为故障轴承运动学、动力学计算与分析提供一定的参考。