大跨径双层悬索桥钢桁梁整体焊接节点疲劳分析与试验 被引量：16

1

作者 邓晓光 刘沐宇 +2 位作者 史晶 许浩槟 李华 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期96-103,共8页

为了给大跨径钢桁梁悬索桥抗疲劳设计提供依据,针对杨泗港长江大桥钢桁梁采用的整体焊接节点,开展了多轴疲劳荷载作用下整体焊接节点的有限元疲劳分析和试验研究。首先通过建立全桥有限元模型,基于英国BS 5400规范和Miner准则,获得了在... 为了给大跨径钢桁梁悬索桥抗疲劳设计提供依据,针对杨泗港长江大桥钢桁梁采用的整体焊接节点,开展了多轴疲劳荷载作用下整体焊接节点的有限元疲劳分析和试验研究。首先通过建立全桥有限元模型,基于英国BS 5400规范和Miner准则,获得了在标准疲劳车作用下全桥最不利整体节点及其各杆件200万次等效疲劳轴力幅;其次建立最不利整体节点空间精细化模型,通过对各轴向杆件施加200万次等效疲劳轴力幅,进行了多轴荷载下整体节点的疲劳性能分析;最后基于相似理论,设计了1∶6的整体焊接节点缩尺模型,进行多轴荷载下的疲劳试验研究。结果表明:位于距主塔297m距离的F34节点为疲劳最不利下弦杆整体节点;F34节点最大Von-Mises应力在78.8~130.6 MPa,小于设计规范的疲劳强度;200万次的模型疲劳加载试验过程中,未发现任何疲劳裂纹产生,各测点的应力值与理论值误差小于7.8%;杨泗港长江大桥钢桁梁整体焊接节点疲劳性能满足设计要求,研究成果对大跨径双层悬索桥抗疲劳设计具有直接的指导作用。 展开更多

关键词 桥梁工程 钢桁梁悬索桥 疲劳试验 整体焊接节点 多轴荷载

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基于Ansys/FE-SAFE的风力机主轴疲劳计算分析 被引量：9

2

作者 高俊云 杨兆建 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期498-502,共5页

对风力发电机组的疲劳载荷来源及疲劳计算方法进行分析。介绍Ansys/FE-SAFE软件的理论基础和分析过程。在对风力发电机组主轴的S—N曲线修正和疲劳计算所需考虑的载荷工况进行介绍的基础上,使用GH Bladed软件仿真计算得到的系列工况的... 对风力发电机组的疲劳载荷来源及疲劳计算方法进行分析。介绍Ansys/FE-SAFE软件的理论基础和分析过程。在对风力发电机组主轴的S—N曲线修正和疲劳计算所需考虑的载荷工况进行介绍的基础上,使用GH Bladed软件仿真计算得到的系列工况的载荷及Ansys/FE-SAFE软件的多轴随机疲劳计算功能,对某1.5 MW风力发电机组主轴疲劳寿命进行计算。计算结果表明,主轴疲劳寿命满足标准规范的要求,指出主轴易发生疲劳破坏的部位。为风力发电机组其他部件的疲劳计算提供一种可行的方法。 展开更多

关键词 风力发电机组 主轴 多轴疲劳 载荷 FE-SAFE

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多轴载荷作用下减振器耐久性试验载荷谱编制 被引量：8

3

作者 郑松林 王烁 +2 位作者 冯金芝 陈铁 于佳伟 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第21期2547-2552,共6页

传统的减振器耐久性试验只考虑减振器的垂向载荷,对于水平力的加载没有统一的标准,导致试验结果不准确,针对该问题,结合实测用户道路载荷,提出了一种考虑多轴载荷作用的载荷谱编制方法。为了分析某型轿车出现减振器失效漏油的原因,采用... 传统的减振器耐久性试验只考虑减振器的垂向载荷,对于水平力的加载没有统一的标准,导致试验结果不准确,针对该问题,结合实测用户道路载荷,提出了一种考虑多轴载荷作用的载荷谱编制方法。为了分析某型轿车出现减振器失效漏油的原因,采用低频信号叠加高频信号的方式构建载荷谱,运用半功率带宽法和最大线速度原理确定低频及高频信号,并进行了垂向力及水平力同时加载的减振器台架耐久性试验。试验结果表明,在水平力作用下减振器寿命受到较大影响,且失效里程与调查结果基本吻合,由此说明所编制的耐久性试验载荷谱能够较为准确地复现减振器的实际工作情况,可为减振器的设计和改进提供技术支持。 展开更多

关键词 减振器 多轴载荷 载荷谱编制 耐久性试验

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基于多体动力学和有限元法的车身结构疲劳寿命预测 被引量：7

4

作者 孟瑾 朱平 胡志刚 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期113-120,共8页

根据耐久性试验中常用的整车台架试验方法,通过多体动力学模型仿真模拟整车在四轮路面激励下的运动状态,提取车身与底盘连接位置的载荷历程,采用有限元法分析动载荷作用下的车身结构响应;基于传统的应力-寿命方法(S-N方法)寻找车身薄弱... 根据耐久性试验中常用的整车台架试验方法,通过多体动力学模型仿真模拟整车在四轮路面激励下的运动状态,提取车身与底盘连接位置的载荷历程,采用有限元法分析动载荷作用下的车身结构响应;基于传统的应力-寿命方法(S-N方法)寻找车身薄弱环节,辨识危险零件应力"双轴性",并选择多轴疲劳损伤参量预测车身疲劳寿命。分析结果表明:结合多体动力学与多轴疲劳的寿命预测方法比传统的S-N方法能够获得更加合理的预测结果。 展开更多

关键词 汽车工程 车身结构 多体动力学 多轴疲劳 载荷传递路径 有限元法

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应用实测载荷谱预测轿车变速器壳体寿命 被引量：8

5

作者 霍福祥 康一坡 +1 位作者 魏德永 刘再生 《机械设计》 CSCD 北大核心 2012年第4期84-88,92,共6页

以某轿车手动5挡变速器壳体为研究对象,考虑轴承、齿轮轴刚度的影响,应用有限元方法计算壳体在所有挡位下的应力分布,并进行了分析评价;同时结合轿车实际使用工况下的变速器工作载荷谱,应用多轴疲劳理论预测整个壳体的损伤分布,获得了... 以某轿车手动5挡变速器壳体为研究对象,考虑轴承、齿轮轴刚度的影响,应用有限元方法计算壳体在所有挡位下的应力分布,并进行了分析评价;同时结合轿车实际使用工况下的变速器工作载荷谱,应用多轴疲劳理论预测整个壳体的损伤分布,获得了壳体寿命;通过比较壳体应力分布与壳体损伤分布可知,重点改善1挡和倒挡时的壳体应力分布对于提高壳体寿命,快速完善壳体局部结构具有重要意义。 展开更多

关键词 变速器壳体 多轴疲劳 临界平面法 寿命 载荷谱 有限元

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车载耦合工况下波纹管加速寿命载荷谱编制

6

作者 孙伟 卢剑伟 过慧敏 《农业装备与车辆工程》 2024年第3期40-44,共5页

以某商用车排气系统波纹管为研究对象,通过样车道路试验对其多维耦合随机载荷激励进行测试,并对其解耦算法进行了探讨。对波纹管结构多轴疲劳寿命进行预测,进而采用时域损伤保留法对波纹管加速寿命载荷谱编辑方法进行了探讨,将加速寿命... 以某商用车排气系统波纹管为研究对象,通过样车道路试验对其多维耦合随机载荷激励进行测试,并对其解耦算法进行了探讨。对波纹管结构多轴疲劳寿命进行预测,进而采用时域损伤保留法对波纹管加速寿命载荷谱编辑方法进行了探讨,将加速寿命载荷谱缩短至原始谱的17.86%,为波纹管加速寿命试验设计提供了依据。 展开更多

关键词 波纹管 多轴疲劳 解耦 加速寿命 载荷谱编制

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多轴载荷下发动机中介机匣强度试验方法研究 被引量：1

7

作者 周焕阳 张根 +3 位作者 姚明格 罗旺 雷新亮 柳强 《环境技术》 2022年第2期192-197,共6页

中介机匣是航空发动机的重要承力构件,它处于风扇和外涵道中间,起着支撑和固定发动机的重要作用;因此,研究中介机匣在飞行时最大载荷下的结构强度,对于发动机的安全设计具有十分重要的意义。发动机工作时的气动载荷和机动载荷,作用在中... 中介机匣是航空发动机的重要承力构件,它处于风扇和外涵道中间,起着支撑和固定发动机的重要作用;因此,研究中介机匣在飞行时最大载荷下的结构强度,对于发动机的安全设计具有十分重要的意义。发动机工作时的气动载荷和机动载荷,作用在中介机匣各部位上的载荷总数多达24个,而且在多轴载荷作用下的载荷工况组合太多,如果仅针对单一工况设计专用强度试验加载方案,会费时费力且费用较高。因此,本文分析了某发动机中介机匣结构承受多轴载荷的特点,并设计了在多轴载荷状态下一种通用的载荷施加方案,不改变作动筒加载点位置和方向的前提下,能满足不同机动载荷和气动载荷组合形成的多轴载荷的强度试验要求。同时,以某发动机中介机匣强度试验任务书中的极限载荷为例,进行了试验载荷分析和试验实施,验证了该强度试验方法的有效性。 展开更多

关键词 航空发动机 中介机匣 多轴载荷 强度试验

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多轴载荷下点蚀坑应力集中的数值研究 被引量：2

8

作者 王成程 黄毓晖 涂善东 《化工设备与管道》 CAS 2013年第6期1-4,14,共5页

利用有限元软件Abaqus对拉扭载荷下点蚀区域的应力集中进行了数值模拟研究,通过建立结构的点蚀模型,分析了点蚀规则演化及不规则演化情况下的应力集中。结果表明,点蚀坑形貌比(a/2c)是影响应力集中(SCF)的重要因素,具有较大形貌比的点... 利用有限元软件Abaqus对拉扭载荷下点蚀区域的应力集中进行了数值模拟研究,通过建立结构的点蚀模型,分析了点蚀规则演化及不规则演化情况下的应力集中。结果表明,点蚀坑形貌比(a/2c)是影响应力集中(SCF)的重要因素,具有较大形貌比的点蚀坑往往比较危险,极大地降低了结构的承载能力;当点蚀区域发生局部溶解时,SCF会产生跳跃式的增长,相比于规则演化,此种情况下更容易促使点蚀向裂纹的转变。 展开更多

关键词 点蚀 应力集中 多轴载荷 数值模拟

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乘用车悬架系统多轴向加载耐久性试验方法

9

作者 杜书 于长清 +3 位作者 刘志远 张子双 谢强 南飞 《汽车工程师》 2021年第2期45-47,共3页

在现有汽车零部件疲劳试验系统的基础上,组合搭建乘用车悬架多轴向加载耐久性试验系统,利用该系统结合某轿车的后悬架进行了4通道道路模拟试验方法研究。结果表明,该系统及试验方法能较好地模拟再现轿车悬架在试车场各种可靠性路况下经... 在现有汽车零部件疲劳试验系统的基础上,组合搭建乘用车悬架多轴向加载耐久性试验系统,利用该系统结合某轿车的后悬架进行了4通道道路模拟试验方法研究。结果表明,该系统及试验方法能较好地模拟再现轿车悬架在试车场各种可靠性路况下经历的载荷历程,模拟精度满足工程要求,试验方法可以很好地应用到乘用车悬架系统耐久性试验中。 展开更多

关键词 乘用车 悬架 多轴向 载荷 耐久性试验

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基于多轴疲劳理论的曲轴结构等效疲劳研究 被引量：12

10

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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变速箱中间轴焊接结构多轴疲劳寿命分析方法 被引量：2

11

作者 曹蕾蕾 康凡军 +2 位作者 郭城臣 宋绪丁 吕文彻 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第13期1605-1610,1627,共7页

重载车辆传动系统具有大速比、大扭矩的特点,其变速箱中间轴焊接结构承受复杂工作载荷,焊缝处易发生多轴疲劳破坏。为了更准确有效地对中间轴焊接结构的疲劳寿命进行评估,基于多轴结构应力法提出一种重载车辆变速箱中间轴焊接结构疲劳... 重载车辆传动系统具有大速比、大扭矩的特点,其变速箱中间轴焊接结构承受复杂工作载荷,焊缝处易发生多轴疲劳破坏。为了更准确有效地对中间轴焊接结构的疲劳寿命进行评估,基于多轴结构应力法提出一种重载车辆变速箱中间轴焊接结构疲劳寿命分析方法,即建立含有焊缝细节的中间轴焊接结构有限元模型,求解得到焊缝危险点处的结构应力分量时间历程,并在结构应力平面上合成载荷路径,求得非比例加载路径的等效应力范围,最后结合主S-N曲线确定焊接结构的疲劳寿命。采用该方法分别对中间轴焊接结构的焊根、焊趾部位进行疲劳寿命分析并与疲劳台架试验结果进行对比,结果表明:分析得到的疲劳破坏位置和寿命值与疲劳台架试验结果均有良好的一致性,且焊根与焊趾寿命分析结果间的差异与已有文献多轴疲劳试验数据相一致,说明采用多轴结构应力法对变速箱中间轴焊接结构的疲劳寿命评估是可靠的。 展开更多

关键词 变速箱中间轴 焊接结构 多轴疲劳 多轴结构应力法 非比例载荷路径

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基于结构应力法的起重机焊缝多轴疲劳寿命研究 被引量：4

12

作者 王欣 岳增可 +2 位作者 蔡福海 付河灵 许成斌 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1226-1231,共6页

以580 t级龙门起重机主梁与刚腿连接处焊缝为例,基于结构应力法分析起重机作业的应力历程,确定多轴非比例的应力特征。建立危险位置处具有焊缝细节的壳-实体混合模型,借助Ansys和Fe-Safe软件的Verity模块,结合载荷谱获取多轴结构应力。... 以580 t级龙门起重机主梁与刚腿连接处焊缝为例,基于结构应力法分析起重机作业的应力历程,确定多轴非比例的应力特征。建立危险位置处具有焊缝细节的壳-实体混合模型,借助Ansys和Fe-Safe软件的Verity模块,结合载荷谱获取多轴结构应力。通过基于路径依赖的循环计数法(PDMR)确定损伤累积路径,引入载荷路径力矩(MLP)概念,将非比例加载路径向比例加载路径转化。根据主S-N曲线估算焊缝处疲劳寿命,并与多轴比例加载寿命分析方法、单轴等效结构应力寿命分析方法的计算结果对比,表明多轴非比例变幅应力的疲劳分析方法的必要性,这为起重机复杂的多轴疲劳分析提供参考与借鉴。 展开更多

关键词 结构应力法 多轴疲劳 非比例加载路径 等效结构应力

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试验载荷谱作用下的焊接构架疲劳强度 被引量：2

13

作者 安琪 赵华 +1 位作者 刘志远 付茂海 《铁道机车车辆》 北大核心 2020年第5期8-13,共6页

基于变幅循环的等效恒幅应力计算方法和非比例应力状态下的修正强度理论,提出谱载荷作用下的构架疲劳强度分析方法。根据节点在焊缝坐标系下的应力分量,基于EN 13749标准规定的试验载荷谱,生成节点各应力分量的时间历程和应力谱;依据焊... 基于变幅循环的等效恒幅应力计算方法和非比例应力状态下的修正强度理论,提出谱载荷作用下的构架疲劳强度分析方法。根据节点在焊缝坐标系下的应力分量,基于EN 13749标准规定的试验载荷谱,生成节点各应力分量的时间历程和应力谱;依据焊接接头的S-N曲线和恒幅等效应力计算方法,结合接头抗疲劳设计等级,计算节点材料利用度分量和综合材料利用度,评估结构在指定寿命下的疲劳强度。基于ⅡW和DIN提供的S-N曲线,对构架典型焊缝的疲劳强度进行评估。对比研究基于不同S-N曲线获得的节点材料利用度特征,结果表明,较基于DIN提供的S-N曲线获得的结果,根据ⅡW提供的S-N曲线进行分析,将获得较大的节点材料利用度。DIN提供的S-N曲线具有较高的接头疲劳极限和较大的指数。根据该曲线进行分析,节点的材料利用度数值小于1.0,与构架疲劳试验结果间具有较好的一致性。 展开更多

关键词 多轴疲劳强度 变幅循环 非比例应力 构架 转向架

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多轴交变载荷下套管长圆螺纹疲劳失效分析及寿命预测 被引量：1

14

作者 谢士远 赵朝阳 +4 位作者 关志刚 王宏峰 宋琳 林铁军 张强 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期168-174,共7页

在下套管以及压裂作业过程中,套管螺纹在多轴交变载荷作用下极易发生疲劳失效,影响施工进度。针对该问题,通过有限元方法,利用Abaqus软件建立套管长圆螺纹有限元模型,对上扣后套管螺纹在拉伸、压缩、内压力等多轴交变载荷作用下的应力... 在下套管以及压裂作业过程中,套管螺纹在多轴交变载荷作用下极易发生疲劳失效,影响施工进度。针对该问题,通过有限元方法,利用Abaqus软件建立套管长圆螺纹有限元模型,对上扣后套管螺纹在拉伸、压缩、内压力等多轴交变载荷作用下的应力、应变进行了分析,并基于Mises屈服准则的寿命评估法对套管螺纹在多轴交变载荷下的寿命进行计算。研究表明;在拉伸、压缩、内压力等多轴交变载荷作用下,套管螺纹上最大应力都出现在公扣大端5扣齿底处;在轴向拉伸、压缩交变载荷作用下螺纹疲劳寿命仅为1298次,内压力为46、66、100 MPa时,螺纹疲劳寿命随内压力增加呈现递减趋势,分别为1094、1050、901次。该研究结果对致密油等非常规油田在压裂过程中套管螺纹失效分析具有参考意义。 展开更多

关键词 套管螺纹 应力 应变 多轴交变载荷 塑性变形 疲劳寿命

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