基于多轴疲劳理论的曲轴结构等效疲劳研究 被引量：12

1

作者 孙嵩松 俞小莉 李建锋 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期1001-1005,共5页

采用有限元法,对曲轴进行弯矩载荷作用下的应力分析,并应用坐标变换法对应力集中区域内的应力状态进行分析,确定曲轴的临界平面位置和疲劳损伤的类型。在此基础上选择合适的多轴疲劳损伤模型对由同种材料、不同结构的曲轴的疲劳极限载... 采用有限元法,对曲轴进行弯矩载荷作用下的应力分析,并应用坐标变换法对应力集中区域内的应力状态进行分析,确定曲轴的临界平面位置和疲劳损伤的类型。在此基础上选择合适的多轴疲劳损伤模型对由同种材料、不同结构的曲轴的疲劳极限载荷进行预测。预测与试验结果对比表明:传统的名义应力法在预测同种材料、且圆角半径相同的曲轴疲劳极限载荷时具有较高的准确度,但是在预测不同圆角的曲轴的疲劳极限载荷时,误差较大;而采用经典的KBM多轴疲劳损伤模型,能有效准确地预测不同圆角的曲轴的疲劳极限载荷。 展开更多

关键词 发动机曲轴 多轴疲劳损伤模型 临界平面 疲劳极限载荷

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考虑疲劳载荷相互影响的修正的Miner准则研究 被引量：12

2

作者 陈景杰 黄一 李玉刚 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期36-42,共7页

基于疲劳加载过程中材料的疲劳极限由于损伤的出现而呈现逐渐下降的规律,提出了关于疲劳损伤计算的修正的Miner准则。在该方法中,引进一个参数来不断修正损伤过程中试件的S-N曲线,推导受损试件的疲劳极限与初始试件的疲劳极限之间的关系... 基于疲劳加载过程中材料的疲劳极限由于损伤的出现而呈现逐渐下降的规律,提出了关于疲劳损伤计算的修正的Miner准则。在该方法中,引进一个参数来不断修正损伤过程中试件的S-N曲线,推导受损试件的疲劳极限与初始试件的疲劳极限之间的关系,使载荷间的相互作用及载荷加载顺序对材料累积损伤的影响得到考虑。通过对两个不同加载方式的疲劳试验的计算和误差比较,验证了该方法比传统的Miner准则具有更高的计算精度。同时,根据其中一种加载方式的疲劳实验数据模拟多种随机载荷谱,利用修正的Miner准则法进行计算,得知随机载荷下的疲劳寿命更接近试件的实际寿命,进一步证明该方法的正确性,从而拓展了该方法的使用范围。 展开更多

关键词 疲劳极限 Miner准则 损伤 疲劳寿命 随机载荷谱

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压力容器开孔接管区应变的有限元分析及应用 被引量：6

3

作者 路智敏 李强 谢云叶 《北京交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期36-39,共4页

圆柱壳开孔接管的应变分析在压力容器设计中是一个普遍而重要的问题.利用ANSYS有限元分析软件对一圆柱壳开孔直接管区域的应变进行了计算,求出了在弹性范围和弹塑性范围内的最大应变及应变系数,并对应变分布状况进行了分析.利用有限元... 圆柱壳开孔接管的应变分析在压力容器设计中是一个普遍而重要的问题.利用ANSYS有限元分析软件对一圆柱壳开孔直接管区域的应变进行了计算,求出了在弹性范围和弹塑性范围内的最大应变及应变系数,并对应变分布状况进行了分析.利用有限元的计算结果求出模型的极限载荷及疲劳循环数N,并与使用设计标准JB4732-95中应力指数法的计算结果作了比较.比较的结果表明:在应变较大的情况下,使用应力指数法分析压力容器开孔接管区的疲劳问题,已不能反映出疲劳破坏的实质. 展开更多

关键词 压力容器开孔接管区 应变 有限元 疲劳循环数 极限载荷

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钢夹板-螺栓连接胶合木梁疲劳试验研究

4

作者 陈爱军 杨磊 +3 位作者 周建华 王航 贺国京 王皓磊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期243-252,共10页

钢夹板-螺栓连接胶合木梁在实际工程运用中受到循环往复动荷载的作用,极易产生损伤累积而造成构件失效。为了研究钢夹板-螺栓连接胶合木梁的疲劳特性,通过不同应力水平下的等幅疲劳试验及静力对比试验,分析了钢夹板-螺栓连接胶合木梁的... 钢夹板-螺栓连接胶合木梁在实际工程运用中受到循环往复动荷载的作用,极易产生损伤累积而造成构件失效。为了研究钢夹板-螺栓连接胶合木梁的疲劳特性,通过不同应力水平下的等幅疲劳试验及静力对比试验,分析了钢夹板-螺栓连接胶合木梁的疲劳破坏形态与机理,研究了其刚度退化规律,探讨了疲劳极限荷载。试验结果表明,钢夹板-螺栓连接胶合木梁的疲劳破坏主要发生在加载点附近。随着疲劳循环次数的增多,钢夹板-螺栓连接胶合木梁的跨中挠度以及沿截面高度的拉、压应变均显著增大,压应变增幅大于拉应变,且应变分布情况基本符合平截面假定。试验梁的弯曲刚度随着疲劳循环次数的增加而呈现出线性退化,基于刚度退化的疲劳寿命预测与试验实测寿命基本吻合。钢夹板-螺栓连接胶合木梁的疲劳寿命随着应力水平的增大而降低,在应力比为0.2,应力水平不超过0.5倍静力极限荷载时,疲劳寿命均大于200万次,表明钢夹板-螺栓连接胶合木梁具有较好的疲劳特性。此外,还对疲劳载荷的振幅和疲劳寿命进行了线性回归分析,得到的疲劳极限载荷为0.5435 F_(u)。最后,利用ANSYS nCode软件对试验梁进行疲劳有限元分析,分析表明,该软件能较好地模拟钢夹板-螺栓连接胶合木梁在不同应力比下的疲劳响应。 展开更多

关键词 胶合木梁 钢夹板-螺栓连接 疲劳性能 刚度退化 疲劳极限荷载 有限元分析

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考虑载荷大小变化次序的球轴承寿命修正模型 被引量：4

5

作者 关健 王黎钦 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1182-1189,共8页

为建立考虑载荷大小变化次序的球轴承疲劳寿命模型,在Miner理论和改进的Lundberg-Palmgren理论的基础上,引入了一种新的疲劳损伤累积理论,并考虑了材料疲劳极限应力对寿命的影响。以深沟球轴承6205为例,采用高速滚动轴承性能预测分析软... 为建立考虑载荷大小变化次序的球轴承疲劳寿命模型,在Miner理论和改进的Lundberg-Palmgren理论的基础上,引入了一种新的疲劳损伤累积理论,并考虑了材料疲劳极限应力对寿命的影响。以深沟球轴承6205为例,采用高速滚动轴承性能预测分析软件中的拟动力学计算模块,分析了等效载荷法和修正寿命模型中载荷类型、载荷均值、载荷振幅、载荷频率、转速等因素对寿命的影响规律。计算结果表明:相比于等效载荷法,修正的寿命模型能更全面地反映上述5种因素对轴承疲劳寿命的影响程度。 展开更多

关键词 机械设计 循环变载荷 球轴承 加载次序效应 疲劳极限 等效载荷法 寿命修正模型

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平板封头与筒体连接区应力释放槽深度的探讨 被引量：4

6

作者 郭丽丽 史丽婷 高炳军 《河北工业大学学报》 CAS 北大核心 2013年第3期43-46,共4页

对具有不同应力释放槽深度的平板封头与筒体连接结构进行了弹性及弹塑性有限元分析,计算了连接区的最大应力强度值、各应力评定路径的应力强度水平系数以及结构的极限载荷,从分析设计角度,探讨了槽深对结构抗疲劳性能、安定性以及局部... 对具有不同应力释放槽深度的平板封头与筒体连接结构进行了弹性及弹塑性有限元分析,计算了连接区的最大应力强度值、各应力评定路径的应力强度水平系数以及结构的极限载荷,从分析设计角度,探讨了槽深对结构抗疲劳性能、安定性以及局部塑形垮塌的影响.发现随着槽深增加,最大应力强度值max、薄膜加弯曲应力强度值IV均先略有增加而后递降,但当槽深达到一定深度后,max及IV基本保持不变.而结构的极限载荷并不随槽深而变化,表明应力释放槽并未改变筒体对平板封头约束的性质.对不同标准中规定的开槽处平板封头厚度进行了讨论,推荐了确定该厚度的方法. 展开更多

关键词 应力释放槽 平板封头 安定性 疲劳 极限载荷

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基于不同临界法预测曲轴疲劳极限载荷 被引量：3

7

作者 孙嵩松 俞小莉 +1 位作者 陈晓平 李建锋 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期105-109,共5页

以多款发动机的曲轴为研究对象,基于临界理论的不同方法并利用有限元法计算曲轴在弯矩载荷作用下应力集中处的应力分布并求解等效应力。通过这种等效处理,将预测曲轴的疲劳极限问题转化为求解应力集中处的等效应力问题,并结合已有的曲... 以多款发动机的曲轴为研究对象,基于临界理论的不同方法并利用有限元法计算曲轴在弯矩载荷作用下应力集中处的应力分布并求解等效应力。通过这种等效处理,将预测曲轴的疲劳极限问题转化为求解应力集中处的等效应力问题,并结合已有的曲轴疲劳强度试验数据,对不同临界距离方法在工程实际应用中的适用性做出评价。研究结果表明:基于临界距离法可以准确预测不同圆角结构的曲轴的疲劳极限载荷,而基于临界点法在预测相同圆角结构的曲轴时具有较高的精度,但是在预测不同结构的曲轴的疲劳极限载荷时误差较大。 展开更多

关键词 内燃机 临界距离法 曲轴 疲劳极限载荷

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水轮发电机大轴材料45A和35A疲劳性能对比研究 被引量：1

8

作者 贾朋刚 赵鹏 +1 位作者 李长虹 刘玉鑫 《大电机技术》 2017年第5期43-46,共4页

轴类零(构)件在工作时承受着循环载荷,其失效形式主要是疲劳失效,因此,材料的抗疲劳性能显得尤为重要。本文利用旋转弯曲疲劳试验机对水轮发电机大轴材料45A和35A的S-N曲线进行了测量,并且利用扫描电子显微镜对拉伸和冲击断口进行了观... 轴类零(构)件在工作时承受着循环载荷,其失效形式主要是疲劳失效,因此,材料的抗疲劳性能显得尤为重要。本文利用旋转弯曲疲劳试验机对水轮发电机大轴材料45A和35A的S-N曲线进行了测量,并且利用扫描电子显微镜对拉伸和冲击断口进行了观察。结果表明,锻钢45A和35A疲劳极限σ-1都低于0.27(Rp0.2+Rm),因此在选用0.27(Rp0.2+Rm)作为疲劳极限进行计算时安全系数会高于实际值。 展开更多

关键词 水轮发电机 大轴材料 力学性能 疲劳极限 循环载荷 冲击断口

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影响构件疲劳极限因素的灰关联分析

9

作者 王社 车胜创 《西安公路交通大学学报》 CSCD 北大核心 1996年第1期96-98,共3页

采用灰色关联度理论，对影响构件疲劳极限的诸因素进行了分析，得到各影响因素的主次关系。为预防构件疲劳破坏的进一步研究和构件在交变荷载作用下的设计提供有关依据。

关键词 构件 疲劳极限 灰色关联度 交变荷载

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齿轮接触疲劳极限应力快速测定法的应用 被引量：12

10

作者 李红梅 王铁 张瑞亮 《机械传动》 CSCD 北大核心 2010年第5期95-97,共3页

齿轮的点蚀破坏,是许多闭式齿轮传动的主要破坏形式,所以,齿面抗点蚀能力、齿面接触疲劳强度计算的准确度,就直接关系着齿轮传动的质量与寿命。采用快速试验法,即罗卡提方法,只用少量试件,可快速地得出试验齿轮材料的疲劳极限应力的预估... 齿轮的点蚀破坏,是许多闭式齿轮传动的主要破坏形式,所以,齿面抗点蚀能力、齿面接触疲劳强度计算的准确度,就直接关系着齿轮传动的质量与寿命。采用快速试验法,即罗卡提方法,只用少量试件,可快速地得出试验齿轮材料的疲劳极限应力的预估值,并用MATLAB进行数据处理做出齿轮疲劳寿命曲线和损伤累计曲线。 展开更多

关键词 点蚀 接触疲劳极限应力 快速试验法 承载能力

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疲劳极限以下小载荷的强化和损伤试验 被引量：8

11

作者 卢曦 郑松林 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第2期165-168,共4页

以某变速箱圆柱齿轮单齿弯曲为例,对疲劳极限以下小载荷的强化和损伤进行了试验研究.结果表明,疲劳极限以下的小载荷对疲劳寿命、疲劳强度和静强度均具有强化作用;一定范围内的小载荷作用一定的次数才能体现出强化效果;循环载荷谱中小... 以某变速箱圆柱齿轮单齿弯曲为例,对疲劳极限以下小载荷的强化和损伤进行了试验研究.结果表明,疲劳极限以下的小载荷对疲劳寿命、疲劳强度和静强度均具有强化作用;一定范围内的小载荷作用一定的次数才能体现出强化效果;循环载荷谱中小载荷虽有一定的强化作用,但强化效果有所下降;循环载荷谱中小载荷循环次数增加,其强化效果随之增加;高载荷造成损伤后,原来具有强化作用的小载荷失去了强化效果,但更低的小载荷却体现出一定的强化效果;小载荷强化的原因是材料的微观组织得到强化和改善. 展开更多

关键词 小载荷 强化 损伤 程序载荷

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基于优化等寿命疲劳极限模型的风力机叶片寿命预测 被引量：1

12

作者 马航 毕俊喜 +3 位作者 葛新宇 周大川 焦佳明 王国富 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期362-369,共8页

针对风力机叶片在随机载荷作用下有效评估疲劳寿命问题,提出一种描述典型玻璃纤维增强复合材料(GRP)等寿命疲劳极限模型,与3种经典模型进行对比分析,并指出GRP在拉伸和压缩阶段损伤累积方式存在差异,反映出等寿命疲劳极限曲线并不对称... 针对风力机叶片在随机载荷作用下有效评估疲劳寿命问题,提出一种描述典型玻璃纤维增强复合材料(GRP)等寿命疲劳极限模型,与3种经典模型进行对比分析,并指出GRP在拉伸和压缩阶段损伤累积方式存在差异,反映出等寿命疲劳极限曲线并不对称且呈钟形形状,对比分析该模型在应力-寿命数据中的预测效果。通过ANSYS软件建立风力机叶片数值仿真模型,分析随机载荷平均应力和应力幅值双参数随机变量特征,采用试验数据拟合风力机叶片复合材料应力-寿命曲线量化损伤,最终应用Miner线性疲劳损伤累积法则对各循环损伤进行累积计算总疲劳寿命,结果验证了该模型在利用仿真数据预测风力机叶片疲劳寿命的合理性。 展开更多

关键词 风力机叶片 复合材料 有限元分析 等寿命疲劳极限模型 随机载荷

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不同材料的核电厂主管道LBB评估对比研究

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作者 马琳伟 何家胜 +3 位作者 舒安庆 郑小涛 徐建民 喻九阳 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期49-53,共5页

我国核电厂主管道的材料主要有铸造奥氏体不锈钢(CASS)和锻造不锈钢(WSS)。针对CASS和WSS两种材料的主管道,依据美国核管会的SRP3.6.3进行主管道硬前漏(LBB)评估的对比研究。考虑热老化效应获取可信的材料性能数据,根据材料性能差异采... 我国核电厂主管道的材料主要有铸造奥氏体不锈钢(CASS)和锻造不锈钢(WSS)。针对CASS和WSS两种材料的主管道,依据美国核管会的SRP3.6.3进行主管道硬前漏(LBB)评估的对比研究。考虑热老化效应获取可信的材料性能数据,根据材料性能差异采用极限载荷法或J积分撕裂模量汇交法计算临界裂纹尺寸。根据Henry均匀非平衡双相流模型计算泄漏裂纹尺寸,并通过环向表面裂纹和贯穿裂纹的扩展分析论证了裂纹疲劳扩展不会导致管道的突然断裂。研究结果表明,WSS材料和CASS材料相比具有更好的LBB性能。 展开更多

关键词 破前漏 疲劳裂纹扩展分析 极限载荷法 弹塑性断裂力学

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