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疲劳寿命预测方法综述 被引量:38
1
作者 董月香 高增梁 《大型铸锻件》 2006年第3期39-41,52,共4页
综述了疲劳裂纹形成寿命和疲劳裂纹扩展寿命的预测方法,评述了各种不同预测方法的基本假设、估算步骤和特点,并对疲劳寿命预测方法进一步的发展方向作了展望。
关键词 疲劳寿命 疲劳裂纹 寿命预测
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结构随机振动疲劳寿命估算的样本法 被引量:41
2
作者 王明珠 姚卫星 孙伟 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期972-975,共4页
提出了一种结构随机振动疲劳寿命估算的样本法,通过该样本法能够处理在频域内用谱密度描述的宽带随机振动载荷的情况。利用该样本法,首先将频域内的随机振动载荷信号通过抽样使其转换为时域信号;然后用有限元法计算结构危险点的应力谱,... 提出了一种结构随机振动疲劳寿命估算的样本法,通过该样本法能够处理在频域内用谱密度描述的宽带随机振动载荷的情况。利用该样本法,首先将频域内的随机振动载荷信号通过抽样使其转换为时域信号;然后用有限元法计算结构危险点的应力谱,再采用变程法过滤掉小载荷而获得危险点的应力谱;最后用传统的疲劳寿命估算方法进行寿命估算,获得危险点疲劳寿命的均值和方差。算例结果表明,采用样本法获得的预测结果与试验值吻合得很好。 展开更多
关键词 振动疲劳 寿命估算 随机载荷 功率谱密度
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现场环境下混凝土冻融耐久性预测方法研究 被引量:40
3
作者 刘西拉 唐光普 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2412-2419,共8页
已有的冻融研究积累了大量标准试验数据,但由于现场冻融环境和室内冻融环境间的巨大差异,大量标准冻融试验数据难以直接应用于现场混凝土冻融耐久性预测。如何利用混凝土冻融标准试验数据模拟现场冻融环境下混凝土的冻融过程并给出冻融... 已有的冻融研究积累了大量标准试验数据,但由于现场冻融环境和室内冻融环境间的巨大差异,大量标准冻融试验数据难以直接应用于现场混凝土冻融耐久性预测。如何利用混凝土冻融标准试验数据模拟现场冻融环境下混凝土的冻融过程并给出冻融耐久性预测是工程实践中迫切需要解决的问题。首先分析室内外冻融环境的差异,在室内外混凝土材料性能(包括微孔结构性能)一致的前提下,对现场混凝土频繁接触水的情况进行研究。从疲劳损伤机制出发,利用Miner损伤累积法则和损伤等效原则,结合现场实测气温资料模拟现场混凝土冻融过程,建立能够联系实验室冻融和现场冻融的等效室内冻融循环次数公式,提出利用等效室内冻融循环次数和标准冻融试验数据预测现场混凝土冻融耐久性使用年限的方法。预测值与十三陵水库现场数据和北方部分港口工程现场数据的比较表明预测方法能够得到符合工程预测需要的结果。 展开更多
关键词 岩土力学 冻融 耐久性 疲劳损伤 Miner损伤累积法则 温度变化速率 预测
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半刚性基层材料的疲劳特性 被引量:43
4
作者 沙爱民 贾侃 李小刚 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期29-33,共5页
采用振动法制作了4种半刚性基层材料不同结构类型的梁试件,应用MTS试验机进行了疲劳性能试验,利用Weibull分布函数对疲劳试验结果进行回归分析,建立了不同材料不同结构试件的室内疲劳寿命预估模型,分析了半刚性基层材料的结构类型和弯... 采用振动法制作了4种半刚性基层材料不同结构类型的梁试件,应用MTS试验机进行了疲劳性能试验,利用Weibull分布函数对疲劳试验结果进行回归分析,建立了不同材料不同结构试件的室内疲劳寿命预估模型,分析了半刚性基层材料的结构类型和弯拉强度对疲劳寿命的影响。分析结果表明:不同半刚性基层材料疲劳方程的回归系数a、b有差别。水泥稳定类材料的疲劳方程除骨架空隙结构类型外均较接近,回归系数a为0.969~1.110,回归系数b为-0.073^-0.096。二灰稳定类材料的疲劳方程的回归系数a为1.129~1.173,回归系数b为-0.079^-0.083。0.70应力水平下水泥稳定碎石骨架密实结构的疲劳寿命对数为3.602,悬浮密实结构的为3.118,因此,骨架密实结构的抗疲劳性能优于悬浮密实结构。0.70应力水平下二灰稳定碎石的疲劳寿命对数为5.006,水泥稳定类材料的疲劳寿命对数最大为3.724,因此,前者的抗疲劳性能优于后者。 展开更多
关键词 路面工程 半刚性基层 疲劳性能 预估模型 威布尔分布
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Theory of Economic Life Prediction and Reliability Assessment of Aircraft Structures 被引量:37
5
作者 YAN Chuliang LIU Kege 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2011年第2期164-170,共7页
The theory of economic life prediction and reliability assessment of aircraft structures has a significant effect on safety of air-craft structures.It is based on the two-stage theory of fatigue process and can guaran... The theory of economic life prediction and reliability assessment of aircraft structures has a significant effect on safety of air-craft structures.It is based on the two-stage theory of fatigue process and can guarantee the safety and reliability of structures.According to the fatigue damage process,the fatigue scatter factors of crack initiation stage and crack propagation stage are given respectively.At the same time,mathematical models of fatigue life prediction are presented by utilizing the fatigue scatter factors and full scale test results of aircraft structures.Furthermore,the economic life model is put forward.The model is of sig-nificant scientific value for products to provide longer economic life,higher reliability and lower cost.The theory of economic life prediction and reliability assessment of aircraft structures has been successfully applied to determining and extending the structural life for thousands of airplanes. 展开更多
关键词 life prediction model of economic life fatigue scatter factor full scale test RELIABILITY
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疲劳失效预测的研究现状和发展趋势 被引量:35
6
作者 何柏林 王斌 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第4期279-281,共3页
综述了国内外有关疲劳失效的判断、疲劳强度理论及其应用、疲劳失效预测方面的研究现状。分别对常用的理论和方法进行了介绍,指出了不同理论和方法的优缺点。重点介绍了疲劳裂纹形成的失效预测方法,按疲劳裂纹形成失效预测的基本假定和... 综述了国内外有关疲劳失效的判断、疲劳强度理论及其应用、疲劳失效预测方面的研究现状。分别对常用的理论和方法进行了介绍,指出了不同理论和方法的优缺点。重点介绍了疲劳裂纹形成的失效预测方法,按疲劳裂纹形成失效预测的基本假定和控制参数大致分为名义应力法、局部应力应变法、场强法和能量法等。根据断裂力学的相关理论所建立的疲劳裂纹扩展寿命的相关预测方法在寿命预测中具有越来越重要的地位,对疲劳失效预测进一步的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 疲劳失效 疲劳裂纹 失效预测
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基于临界面法的多轴疲劳损伤参量的研究 被引量:28
7
作者 尚德广 姚卫星 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期295-298,共4页
以薄壁管拉扭疲劳试件为研究对象,在分析多轴损伤临界面上的应力与应变变化特性的基础上,根据多轴疲劳临界损伤平面原理,利用多轴临界面上的剪切应变幅与相邻两个最大剪切应变值γmax之间的法向应变幅ε*n作为形成多轴疲劳损伤... 以薄壁管拉扭疲劳试件为研究对象,在分析多轴损伤临界面上的应力与应变变化特性的基础上,根据多轴疲劳临界损伤平面原理,利用多轴临界面上的剪切应变幅与相邻两个最大剪切应变值γmax之间的法向应变幅ε*n作为形成多轴疲劳损伤参量的主要参数,提出基于拉伸和剪切两种形式的多轴疲劳损伤参量。所提出的多轴疲劳损伤参量不含有任何材料常数,并可同时适用与多轴比例与非比例加载情况,且可退化成单轴的形式。 展开更多
关键词 多轴疲劳 临界面法 疲劳损伤 寿命预测
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ε-N曲线三参数幂函数公式 被引量:28
8
作者 傅惠民 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期A173-A176,共4页
给出了一种描述ε-N曲线的三参数幂函数公式。由于该公式考虑了疲劳极限,所以与著名的Manson-Coffin公式相比,它不但能更好地拟合各种材料的应变-寿命试验数据,简化了ε-N曲线的测试工作,而且可以更加方便和精确地计算结构的损伤和寿命。
关键词 疲劳 寿命估算 ε-N曲线
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结构疲劳百年研究的回顾与展望 被引量:29
9
作者 轩福贞 朱明亮 王国彪 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期26-51,共26页
疲劳是机械结构最普遍的失效模式之一。自1854年第一次提出"Fatigue"(疲劳)概念以来,相关研究已有160余年的历程,逐步形成了以疲劳研究为基础的机械结构强度理论与技术,推动机械结构从经验设计走向安全设计。本文回顾了结构... 疲劳是机械结构最普遍的失效模式之一。自1854年第一次提出"Fatigue"(疲劳)概念以来,相关研究已有160余年的历程,逐步形成了以疲劳研究为基础的机械结构强度理论与技术,推动机械结构从经验设计走向安全设计。本文回顾了结构疲劳研究的缘起及发展历程,总结了典型失效案例对疲劳基础研究的促进作用和里程碑式成果,基于文献统计分析了最近50年本领域的代表性进展、研究热点与发展趋势。研究表明,尽管经历了百余年的不懈努力,疲劳极限、损伤易感基因、裂尖主控机制、蠕变-疲劳交互和安全系数的物理本质等仍是困扰人们的难题。数据科学和大数据技术的兴起,为突破数据驱动的疲劳寿命预测方法、诠释疲劳损伤物理机制和建立极端条件下的高端装备疲劳可靠性设计技术提供了新的途径。 展开更多
关键词 疲劳 断裂 蠕变 损伤机制 寿命预测 结构设计
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金属磁记忆技术用于再制造毛坯寿命评估初探 被引量:28
10
作者 董丽虹 徐滨士 +1 位作者 董世运 王丹 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期106-111,共6页
剩余寿命预测是再制造工程的核心内容之一,金属磁记忆技术在再制造毛坯寿命预测领域极具潜力。文中概述了金属磁记忆信号的特征、微观物理检测机制的研究结果,探讨了利用金属磁记忆技术表征疲劳裂纹萌生及扩展寿命的途径和方法,并介绍... 剩余寿命预测是再制造工程的核心内容之一,金属磁记忆技术在再制造毛坯寿命预测领域极具潜力。文中概述了金属磁记忆信号的特征、微观物理检测机制的研究结果,探讨了利用金属磁记忆技术表征疲劳裂纹萌生及扩展寿命的途径和方法,并介绍了该技术在再制造毛坯寿命评估领域的初步应用。 展开更多
关键词 再制造毛坯 金属磁记忆技术 磁畴结构 疲劳裂纹 寿命预测
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半刚性基层沥青路面疲劳裂缝扩展与寿命预估研究 被引量:27
11
作者 栾利强 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期118-128,共11页
以疲劳断裂力学理论和材料试验为基础,对半刚性基层沥青路面裂缝的扩展行为进行系统研究,分析了裂缝尖端的应力强度因子变化规律和偏荷载作用下各影响因素对疲劳寿命的影响;结合路面结构初始状态的荷载响应,回归得到了路面的疲劳寿命预... 以疲劳断裂力学理论和材料试验为基础,对半刚性基层沥青路面裂缝的扩展行为进行系统研究,分析了裂缝尖端的应力强度因子变化规律和偏荷载作用下各影响因素对疲劳寿命的影响;结合路面结构初始状态的荷载响应,回归得到了路面的疲劳寿命预估方程。结果表明,路面疲劳主要是由偏荷载作用于横向裂缝导致,疲劳寿命随面层整体模量和轴载增长而递减,随基层模量、路基模量、中面层厚度、基层厚度增长和车速而递增,随下面层厚度的增长先减后增。回归得到的疲劳寿命预估方程考虑的影响因素更加全面,为我国路面结构设计和科研提供了理论支持和补充。 展开更多
关键词 半刚性基层沥青路面 应力强度因子 疲劳寿命 综合分析 预估方程
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一种随机多轴疲劳的寿命预测方法 被引量:17
12
作者 王雷 王德俊 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期204-206,232,共4页
叙述一种多轴随机载荷的疲劳寿命预测方法。该方法首先由多轴随机载荷的权值平均最大剪应变平面确定临界平面 ,然后以临界平面上剪应变和正应变历史为研究对象 ,进行多轴载荷压缩处理和多轴循环计数 ,得到剪应变和正应变的循环计数结果... 叙述一种多轴随机载荷的疲劳寿命预测方法。该方法首先由多轴随机载荷的权值平均最大剪应变平面确定临界平面 ,然后以临界平面上剪应变和正应变历史为研究对象 ,进行多轴载荷压缩处理和多轴循环计数 ,得到剪应变和正应变的循环计数结果。最后给出多轴疲劳寿命估算模型 ,并用多轴程序载荷实验验证。 展开更多
关键词 多轴疲劳 随机载荷 寿命预测 临界平面 循环计数
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货车焊接结构疲劳寿命预测研究 被引量:16
13
作者 谢素明 程亚军 +1 位作者 兆文忠 范国海 《铁道车辆》 北大核心 2006年第6期1-4,共4页
基于国际焊接学会标准和英国标准,结合有限元静强度结果和实测载荷谱,对某出口运煤车车体关键部位典型焊接接头形式进行了疲劳寿命对比分析。结果表明,合理选择焊接接头形式和焊接工艺可以成倍地提高结构的疲劳寿命。
关键词 货车 有限元分析 疲劳寿命 预测
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随机载荷循环作用下的机械结构疲劳寿命预测模型 被引量:24
14
作者 王正 王增全 何洪 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期98-101,共4页
基于名义应力法建立了随机载荷循环作用下的结构疲劳寿命预测模型。分析了结构所受循环载荷作用的不确定性特征,在以循环载荷作用次数为寿命度量指标框架下,运用概率加权法和线性Miner累积损伤法则,分别建立了疲劳寿命与应力之间关系分... 基于名义应力法建立了随机载荷循环作用下的结构疲劳寿命预测模型。分析了结构所受循环载荷作用的不确定性特征,在以循环载荷作用次数为寿命度量指标框架下,运用概率加权法和线性Miner累积损伤法则,分别建立了疲劳寿命与应力之间关系分别服从指数函数和幂函数两种形式时,随机载荷循环作用下的结构疲劳寿命预测模型,并运用所建立的模型对某转动轴的疲劳寿命进行了预测研究。 展开更多
关键词 随机循环载荷 疲劳寿命 累积损伤 载荷作用次数 寿命预测
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基于频域法的随机振动疲劳加速试验设计 被引量:24
15
作者 张方 周凌波 +1 位作者 姜金辉 王轲 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期659-664,807-808,共6页
基于结构疲劳寿命频域分析法中的Bendat法和Dirlik法,通过理论推导分析证明并建立了随机振动疲劳试验中激励谱量级、响应应力水平和疲劳寿命之间的线性关系式。基于有限元仿真的分析结果,提出了一种利用此等效关系进行加速试验激励谱量... 基于结构疲劳寿命频域分析法中的Bendat法和Dirlik法,通过理论推导分析证明并建立了随机振动疲劳试验中激励谱量级、响应应力水平和疲劳寿命之间的线性关系式。基于有限元仿真的分析结果,提出了一种利用此等效关系进行加速试验激励谱量级确定的方法。算例表明,该加速方法可缩短试验时间,为改进设计和提高质量等工作提供参考依据。 展开更多
关键词 振动疲劳 随机振动 加速试验 频域法 寿命估算
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玉米收获机底盘车架疲劳寿命研究 被引量:23
16
作者 陈志 周林 +1 位作者 赵博 梁学修 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第20期19-25,共7页
提出一种玉米收获机底盘车架疲劳寿命预测方法。利用ANSYS软件对玉米收获机底盘车架进行有限元分析,得到最大模态变形位置和静应力分析条件下的应力分布;在有限元分析数据基础上,粘贴应变片,组建应力测量系统,实测田间及道路条件下的应... 提出一种玉米收获机底盘车架疲劳寿命预测方法。利用ANSYS软件对玉米收获机底盘车架进行有限元分析,得到最大模态变形位置和静应力分析条件下的应力分布;在有限元分析数据基础上,粘贴应变片,组建应力测量系统,实测田间及道路条件下的应变时间历程;对采集的应变数据开展预处理,初步分析其受力情况及动载荷特征,采用n Code软件完成疲劳寿命预测。试验结果表明,车身横梁疲劳寿命为24.1万h、支撑部件寿命为16 500万h,满足使用要求,但支撑部件强度设计过剩,采用workbench的shape optimization对该部件开展轻量化设计,在满足疲劳可靠性条件下,减少了该部件质量24%。 展开更多
关键词 疲劳寿命 有限元分析 预测 玉米收获机 底盘车架 轻量化设计
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随机振动载荷下缺口件疲劳寿命分析的频域法 被引量:22
17
作者 王明珠 姚卫星 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期489-492,共4页
提出了一个考虑应力集中和疲劳极限影响的缺口件频域随机振动疲劳寿命估算方法。首先进行随机振动分析,得到应力响应功率谱密度,用疲劳缺口系数考虑孔边应力集中的影响;然后采用三参数S-N曲线近似公式在频域内进行疲劳寿命估算,考虑疲... 提出了一个考虑应力集中和疲劳极限影响的缺口件频域随机振动疲劳寿命估算方法。首先进行随机振动分析,得到应力响应功率谱密度,用疲劳缺口系数考虑孔边应力集中的影响;然后采用三参数S-N曲线近似公式在频域内进行疲劳寿命估算,考虑疲劳极限的影响。算例结果表明:考虑应力集中和疲劳极限影响的带孔板频域随机振动疲劳寿命估算结果与实验值非常接近。 展开更多
关键词 缺口件 振动疲劳 寿命估算 频域分析
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热作模具钢热疲劳行为的研究现状 被引量:23
18
作者 王要利 宋克兴 张彦敏 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1-13,共13页
热作模具工作过程中在承受上、下限温度循环的同时受到循环的机械应力,致使模具表层金属产生塑性变形,进而导致热裂纹萌生、扩展,形成热疲劳,热疲劳失效作为热作模具最主要的失效形式之一受到广泛关注。为此,本文叙述了热作模具钢热疲... 热作模具工作过程中在承受上、下限温度循环的同时受到循环的机械应力,致使模具表层金属产生塑性变形,进而导致热裂纹萌生、扩展,形成热疲劳,热疲劳失效作为热作模具最主要的失效形式之一受到广泛关注。为此,本文叙述了热作模具钢热疲劳裂纹的测试方法、研究进展、失效机理及其评定标准,总结了热作模具钢热疲劳寿命的预测模型,展望了热作模具钢热疲劳行为的研究方向,预期对准确预测热作模具钢热疲劳寿命起推动作用。 展开更多
关键词 热作模具钢 热疲劳 失效机理 寿命预测
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考虑应力梯度的缺口疲劳寿命预测方法 被引量:23
19
作者 王延荣 李宏新 +2 位作者 袁善虎 魏大盛 石亮 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1208-1214,共7页
基于试样缺口根部区域应力分布规律,综合考虑了平均应力、应力梯度及尺寸效应的影响,发展了一种考虑梯度影响的缺口疲劳寿命预测方法.以TC4合金材料含两种形式缺口的试样为例,计算得到了缺口应力梯度影响因子和尺寸效应影响因子,并进行... 基于试样缺口根部区域应力分布规律,综合考虑了平均应力、应力梯度及尺寸效应的影响,发展了一种考虑梯度影响的缺口疲劳寿命预测方法.以TC4合金材料含两种形式缺口的试样为例,计算得到了缺口应力梯度影响因子和尺寸效应影响因子,并进行了疲劳寿命预测.寿命预测结果表明:引入缺口局部平均应力、应力梯度影响因子和尺寸效应影响因子可以较为全面地考虑缺口对试样疲劳寿命的影响,基于所发展的缺口疲劳寿命预测方法给出的TC4合金缺口试样疲劳寿命预测结果在2倍分散带以内. 展开更多
关键词 缺口疲劳 平均应力 应力梯度 尺寸效应 寿命预测
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关于航空发动机结构声疲劳寿命估算方法的探讨 被引量:17
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作者 金奕山 李琳 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期373-377,共5页
噪声载荷是一种高频、宽带随机载荷,在低循环疲劳寿命预测中被广泛采用的时域计数法很难直接利用。根据现有的累积疲劳损伤理论,噪声载荷下结构疲劳寿命分析的关键在于如何在频域中获得雨流循环的概率密度函数。本文对从疲劳应力功率谱... 噪声载荷是一种高频、宽带随机载荷,在低循环疲劳寿命预测中被广泛采用的时域计数法很难直接利用。根据现有的累积疲劳损伤理论,噪声载荷下结构疲劳寿命分析的关键在于如何在频域中获得雨流循环的概率密度函数。本文对从疲劳应力功率谱密度出发获得寿命估算所需要的应力峰值或应力雨流循环幅值的概率密度函数的方法进行了分析与比较,并对发动机结构声疲劳分析中值得深入研究及发展的方法给出了建议。 展开更多
关键词 航空发动机 噪声载荷 声疲劳 寿命估算 概率密度
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