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高强度螺栓疲劳缺口系数的有限元分析 被引量：26
1
作者 雷宏刚 裴艳 刘丽君 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第A01期49-53,81,共6页
螺栓球节点网架结构在悬挂吊车作用下的疲劳是工程界和学术界关注的热点,该结构的疲劳关键是高强度螺栓的疲劳。该文借助ANSYS有限元软件;选取常用的M14、M20、M24、M30、M33、M39、M52、M60共8种规格40Cr制高强度螺栓为分析对象;采用2... 螺栓球节点网架结构在悬挂吊车作用下的疲劳是工程界和学术界关注的热点,该结构的疲劳关键是高强度螺栓的疲劳。该文借助ANSYS有限元软件;选取常用的M14、M20、M24、M30、M33、M39、M52、M60共8种规格40Cr制高强度螺栓为分析对象;采用20节点的SOLID95单元类型进行三维实体建模;在重点定量探讨螺栓直径、螺纹升角、螺纹牙根圆角半径及螺栓球四个主要影响因素的基础上,建立了适用于各种规格高强度螺栓疲劳缺口系数的通用计算公式,数值区间为4.35―4.89。该文的研究结论揭示了应力集中和疲劳源的关系,为进一步以热点应力或热点应力幅为参量建立螺栓球节点网架结构疲劳计算方法奠定了理论基础。 展开更多
关键词 高强度螺栓 螺栓球节点网架结构 应力集中 疲劳缺口系数 ANSYS
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缺口应力集中对5083-H111铝合金超高周疲劳性能的影响 被引量：8
2
作者 闫桂玲 王弘 +1 位作者 康国政 董轩成 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期944-950,共7页
为正确评价超高周范围内带缺口的5083-H111铝合金疲劳强度的降低程度和疲劳强度对缺口的敏感程度，用20kHz的超声疲劳实验技术分别对漏斗形光滑试件、缺口（2种）试件进行了1065-10^10周次的对称拉压超声疲劳实验，并用扫描电镜分析了... 为正确评价超高周范围内带缺口的5083-H111铝合金疲劳强度的降低程度和疲劳强度对缺口的敏感程度，用20kHz的超声疲劳实验技术分别对漏斗形光滑试件、缺口（2种）试件进行了1065-10^10周次的对称拉压超声疲劳实验，并用扫描电镜分析了疲劳断口形貌．结果表明：在10^10周次内，光滑和缺口试件疲劳曲线分别表现出极限平台型和连续下降型特征，缺口显著降低了5083-H111铝合金的疲劳性能；绝大部分试件疲劳裂纹萌生于表面，断口上没有观察到“鱼眼”形貌特征．理论应力集中系数为1．94的试件疲劳弧线成凹形，理论应力集中系数为2．90的试件裂纹源分布在断口四周；不同的疲劳裂纹萌生机制使得缺口应力集中对疲劳性能的影响规律不同，对于只有一种表面裂纹萌生机制的5083-H111铝合金，超高周范围内疲劳缺口系数和疲劳缺口敏感系数均随着疲劳寿命的增加而增加． 展开更多
关键词 5083-H111铝合金 超高周疲劳 疲劳断口 缺口应力集中 疲劳缺口系数 疲劳缺口敏感系数
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缺口应力集中对AL6061铝合金超高周疲劳性能的影响 被引量：3
3
作者 彭川 王弘 《四川轻化工大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第3期8-14,共7页
利用超声疲劳试验方法考察了AL6061铝合金缺口试样的疲劳强度,分别对板状光滑试样和缺口试样进行了105周次~1010周次范围内的对称疲劳试验。试验载荷为轴向拉压R=-1,加载频率为20 kHz,环境温度为室温,试验结果显示,在1010周次范围内光... 利用超声疲劳试验方法考察了AL6061铝合金缺口试样的疲劳强度,分别对板状光滑试样和缺口试样进行了105周次~1010周次范围内的对称疲劳试验。试验载荷为轴向拉压R=-1,加载频率为20 kHz,环境温度为室温,试验结果显示,在1010周次范围内光滑试样和缺口试样的S-N曲线都出现了极限平台型的特征,存在传统疲劳理论定义的疲劳极限,且试样的疲劳性能随着应力集中系数的增加而降低。大多数试样疲劳裂纹萌生于表面,但随着疲劳周次的增加,AL6061铝合金疲劳缺口系数和疲劳缺口敏感系数增加。理论应力集中系数为2.54的试样其疲劳缺口敏感系数为0.89,理论应力集中系数为3.27的试样其疲劳缺口敏感系数为0.82,疲劳缺口敏感系数接近1,表明AL6061铝合金具有非常高的缺口敏感性,在实际工程应用中,须充分考虑应力集中对该材料及相应结构疲劳强度的影响。 展开更多
关键词 超高周疲劳 AL6061铝合金 应力集中系数 疲劳缺口系数 疲劳缺口敏感系数
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直升机关键金属TB6钛合金的划伤、冲击缺陷容限性能 被引量：4
4
作者 刘晓丰 田雅馨 +1 位作者 邹静 张建波 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第29期349-355,共7页
对钛合金TB6材料的划伤和冲击两种典型缺陷容限性能进行了研究。设计了无缺陷、预制划伤和预制冲击缺陷的板状试样并开展了成组法和升降法疲劳试验。试验结果表明,两种缺陷均会导致钛合金的疲劳性能下降,且下降程度随着缺陷深度的增加... 对钛合金TB6材料的划伤和冲击两种典型缺陷容限性能进行了研究。设计了无缺陷、预制划伤和预制冲击缺陷的板状试样并开展了成组法和升降法疲劳试验。试验结果表明,两种缺陷均会导致钛合金的疲劳性能下降,且下降程度随着缺陷深度的增加而增大。断口观察表明疲劳源在两种缺陷情况中均倾向于在缺陷底部萌生,但由于冲击缺陷底部在预制时会产生一定塑性区,其疲劳断口形貌与划伤缺陷呈现明显不同的特征。与采用升降法试验测得的疲劳极限相比,采用成组法数据进行S-N曲线拟合推导得到疲劳极限在两种缺陷情况中均偏安全。最后在此基础上运用二次表达式和指数表达式拟合了疲劳缺口系数Kf与理论应力集中系数Kt之间的关系,通过分析发现二次表达式仅对划伤缺陷具有较好的精度,指数关系表达式对两种缺陷均有较好的精度。通过本研究工作,得到了TB6钛合金的划伤、冲击缺陷容限性能,并得到了一种适用于Kf-Kt关系描述的指数表达式。 展开更多
关键词 钛合金 划痕缺陷 冲击缺陷 疲劳缺口系数 Kf-Kt关系
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M6.8级普通螺栓应力集中有限元分析
5
作者 刘勇 商文念 +1 位作者 刘建秋 魏珍中 《山西建筑》 2017年第28期47-48,共2页
针对避雷针结构中法兰连接节点常用的M6.8级5种直径的普通螺栓,采用有限元软件Abaqus对其进行数值模拟。数值模拟结果表明:5种规格螺栓具有相似的应力分布规律,即在螺纹截面边缘处应力最大;5种规格螺栓的理论应力集中系数K_t=4.61~5.72... 针对避雷针结构中法兰连接节点常用的M6.8级5种直径的普通螺栓,采用有限元软件Abaqus对其进行数值模拟。数值模拟结果表明:5种规格螺栓具有相似的应力分布规律,即在螺纹截面边缘处应力最大;5种规格螺栓的理论应力集中系数K_t=4.61~5.72,疲劳缺口系数K_f=3.18~3.62,且均随着螺栓直径的增加而递减。 展开更多
关键词 M6.8级 普通螺栓 应力集中 有限元分析 疲劳缺口系数
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钛合金试样无效断裂分析
6
作者 张亚军 梁健 《材料开发与应用》 CAS 2000年第4期31-34,共4页
对钛合金条件疲劳极限测定中的无效断裂试样进行了分析。分析结果表明 ,对于疲劳缺口敏感系数较大的金属材料 ,夹持力不宜过大 ;同时 ,对于圆形横截面试样 ,可以靠增加夹持部分与最大应力处的横截面面积之比D2 d2 来减轻或消除夹持力... 对钛合金条件疲劳极限测定中的无效断裂试样进行了分析。分析结果表明 ,对于疲劳缺口敏感系数较大的金属材料 ,夹持力不宜过大 ;同时 ,对于圆形横截面试样 ,可以靠增加夹持部分与最大应力处的横截面面积之比D2 d2 来减轻或消除夹持力对疲劳性能检测结果的影响。对于本试验中的钛合金材料 ,当D2 d2不小于 3 .5时 ,试样发生有效断裂。 展开更多
关键词 条件疲劳极限 夹持力 钛合金 无效断裂试验
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