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.     

随机载荷作用下的疲劳寿命估算

在实际工作中,大多数的零部件所受载荷的幅值和频率都是随时间而变化的,大部分的零部件在实际工作中都是疲劳运作。本文主要介绍一种随机载荷处理方法——雨流计数法,通过雨流计数法对随机载荷进行处理得到载荷谱。然后,采用名义应力法对其进行疲劳寿命计算。     

变桨轴承套圈材料弯扭疲劳载荷谱研究

变桨轴承套圈承受周期性弯扭交变载荷作用,为使用标准试件研究变桨轴承套圈材料的弯扭疲劳失效,需建立与实际工况等效的试验载荷谱。首先建立了风力发电机桨叶系统的整体力学模型,并研究了变桨轴承套圈承受的周期性外载荷;其次建立变桨轴承的整体有限元模型,研究变桨轴承套圈应力、套圈截面弯矩和扭矩的周期性变化规律;最后通过应力和弯扭载荷特性等效,研究了标准试件试验变桨轴承套圈材料疲劳性能的等效载荷谱。     

二段式疲劳损伤累积规律及寿命估算

通过对大量疲劳损伤试验数据分析和理论研究,提出了不同加载顺序下的损伤折线拐点坐标公式及二段式疲劳损伤累积规律。本文提出的损伤折线比Miner损伤线更接近试验数据,疲劳寿命估算方法能用于各种加载情况。试验验证表明,本文方法估算寿命误差比Miner法显著降低。     

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。     

一种随机载荷作用下疲劳可靠性估算的新方法

应用随机过程理论研究了疲劳过程中结构材料的剩余强度退化行为,分析了疲劳过程中两类随机性因素（内在随机涨落和外在随机涨落）在不同载荷条件下对疲劳寿命的影响。在此基础上,提出了一种随机载荷下疲劳可靠怀估算新方法。最后,以１５ＭnＶＮq钢试样的小样本疲劳寿命数据对该方法进行了验证。     

南水北调工程渡槽结构复合弯扭相关性分析

研究了南水北调工程中箱型和U型二种渡槽的复合弯扭相关性。在综合分析的基础上,分别对箱型和U型二种渡槽单一荷载下和复合弯扭下进行了分析,得到了相关性方程,并进行了分析比较。得出二种渡槽受纯弯时,荷载-位移曲线有明显的屈服平台,而纯扭时,屈服分界不明显。一定扭矩的存在可提高渡槽的极限抗弯强度,且箱型截面极限抗弯强度的提高程度比U型截面的大15%~20%,但扭矩过小或过大都会使极限抗弯强度下降,二种渡槽极限抗弯强度的减幅基本相同。弯矩的存在会降低极限抗扭强度,弯矩越大,极限抗扭强度减幅越大。破坏形态在扭弯比较大时,与纯扭试件相似,而在扭弯比较小时,与纯弯试件相似。得出的复合弯扭相关性的方程可为渡槽的设计提供参考。     

发动机连杆弯扭变形的检测与校正

连杆使用中易发生变形。连杆变形后会使活塞在气缸内歪斜,造成活塞与气缸及连杆轴承的偏磨、活塞组与气缸间漏气和窜油。本文通过对连杆弯扭变形原因的分析,阐述了发动机连杆弯扭变形的检测与校正,以提高发动机的使用寿命。     

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。     

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。