疲劳分析

摘要： 针对某舰船产品和贮运架整体结构振动试验存在的周期长、成本高等问题,提出应用商用有限元软件Ansys开展虚拟振动试验的一般方法和流程。运用此方法对整体结构开展了模态计算、谐响应分析、瞬态计算和疲劳分析等仿真计算,结果表明该方法合理可行,可完成对结构振动性能的验证,能够实现对物理振动试验中稳定性试验和耐振性试验的真实模拟。

摘要： 以50 MW级太阳能光热电站熔盐阀为研究对象,采用流固耦合传热方法,基于交界面通量守恒,计算熔盐截止阀高温工况下的整机温度场,为热变形分析和静强度分析提供温度场数据,并依据分析结果为相关设计提供参考方向。结果表明,太阳能光热电站熔盐阀关键部件的运行温度不超过设计限值,全工况范围内未发生熔盐凝固,保证太阳能光热电站稳定运行。

摘要： 通过对焦炭塔进行有限元瞬态热应力分析,获得柔性槽上方位置的应力随时间历程曲线,并在此基础上分别采用JB 4732—1995方法和ASME BPVC方法对其进行热机械疲劳裂纹萌生寿命评估。采用焦炭塔裙座环焊缝上方测量的某一周期随时间变化的温度作为有限元热应力分析的边界条件或“热源”,对真实热源进行近似模拟。分析模型采用三维有限元模型,考虑裙座和焦炭塔间的接触传热和辐射传热、焦炭塔和环境的对流换热、外壁材料的保温作用、基座的吸热、内压、物料的加载过程等。采用JB 4732—1995方法和ASME BPVC方法获得疲劳寿命分别为6.3年和6.65年,误差为5.3%,二者很接近。该分析方法和结果为预测和控制焦炭塔寿命提供参考,保证其安全平稳运行,最大程度地发挥焦炭塔的使用价值,从而提高经济效益。

摘要： 履带板疲劳破坏是履带式装甲车辆在实际工况下主要的失效形式之一。本文建立履带式装甲车辆行走系统动力学仿真模型,通过有限元分析方法对已构建的履带板进行力学分析,并基于建立的不同等级路面模型,获得多种工况下的履带板随机载荷历程,得出履带板关键部位应力与载荷的关系,并应用统计分析方法获得关键部位随机载荷谱。根据疲劳损伤累积理论,对履带板进行疲劳寿命计算,获得不同可靠度下的履带板疲劳寿命,为履带板的可靠性设计提供参考。

摘要： 基于ANSYS Workbench 14.5软件对一种核级高压气体减压阀进行抗震性能的计算和分析,涉及固有频率分析、SSE地震载荷下的应力分析以及异常工况下地震循环应力疲劳分析。根据ASME应力评价规范,对减压阀危险点处的应力和应变、阀门的疲劳特性进行评定。结果表明,阀门的应力应变和疲劳特性均满足标准规范的疲劳验收准则,完全满足工况要求。分析结果为核设备安全风险评估提供了理论依据,同时也为类似核设备的抗震分析与评估方法提供技术参考。

摘要： 预应力螺栓是压电换能器振子的主要受力部件,换能器振子工作时,在连续载荷循环作用下预应力螺栓可能会发生疲劳断裂导致换能器失效。针对该问题,文章对振子预应力螺栓进行了受力分析,介绍了基于古德曼准则的材料安全系数计算方法,运用有限元软件对特定压电振子的预应力螺栓进行力学仿真及疲劳强度分析,得到了预应力螺栓在谐振频率下连续工作的损伤情况及安全系数,并对预应力螺栓受力薄弱点进行了分析,提出改进方法,对该类振子的设计具有较好的参考意义。

摘要： 针对某防爆铲运车传动轴万向节在工业性试验过程中出现强度不足这一现象,应用三维软件,有限元分析软件和疲劳寿命分析软件等工具,对传动轴模型进行网格划分、模态分析、寿命预测,进而获得了该传动轴万向节的应力、形变等分布情况,对花键连接处网格进行局部细化,根据分析结果适当提高花键处的强度。仿真结果表明,改进后的传动轴强度安全系数大幅增加,这为井下防爆铲运机传动轴的改进提供了设计依据。

摘要： 为满足卡簧压装机的经济性要求与可靠性要求,验证其机身和压头结构设计的合理性,避免机身出现安全系数过高和压头发生疲劳破坏的问题。运用ANSYS Workbench对机身和压头进行静力学分析,确定最大变形量和最大应力的结构位置。通过静力学分析得到机身结构存在较大的优化空间,利用拓扑优化,对机身进行去除材料的形状优化,达到轻量化的设计要求。通过对压头进行疲劳分析,得到压头损伤因子为0.93。为提高卡簧压装机的可靠性,通过设置正交试验,将压头圆形通孔、压头爪的厚度和宽度进行参数化建模,建立了疲劳寿命函数的优化数学模型,通过MATLAB优化工具箱计算出优化后的参数值。最后,将优化后的机身与压头重新进行有限元分析,其机身质量减轻了23.5%,压头疲劳寿命提高了1.7倍。

摘要： 应用ABAQUS有限元软件,对某发动机曲轴曲拐局部进行有限元强度计算,在应力结果基础上,应用Femfat软件进行疲劳分析,重点阐述分析流程,以期为发动机其他零部件的设计开发和改进提供参考。

摘要： 本文针对目前市面上收割机脱谷离合控制结构所存在的缺陷,提出了一种全新的电控离合结构。运用ANSYS仿真软件对所设计的脱谷离合电控结构进行了疲劳分析,仿真结果显示:在载荷为754.9N的情况下,该结构的最大位移为0.91275mm,最大应力为56.6277MPa,最大应变为2.988×10^(-4)mm。疲劳分析结果显示,该结构的安全系数最小值为1.7357,最大值为15,同时载荷在基本载荷的50%~300%范围内,该结构的循环寿命无显著变化,均为1000次。

摘要： 在发动机装配过程中，凸轮轴前端与缸盖发生干涉，针对此问题先对凸轮轴前端进行应力分析，再对整个凸轮轴进行疲劳分析。装机过程中出现干涉问题，通过有限元分析找到问题所在，根据分析结果优化设计;优化模型与原模型对比分析，在强度方面有很大改善；排气凸轮轴最小安全因子为2.89，平均应力值为-527MPa，应力幅值为25.1 MPa，该点应力值超过材料傲屈服极限，应在后续试验中关注该圆角区域。

摘要： 电池包的疲劳耐久性能是电动汽车开发时需要重点考察的指标之一.首先,通过Hypermesh建立电池包的结构有限元模型,并进行模态频响分析.然后,基于频域法分析其在随机振动环境下的响应,获得应力功率谱密度.最后使用OptiStruct对电池包进行随机振动疲劳分析.分析结果表明,电池包的结构可以满足国标中(GB/T31467)随机振动试验的要求.基于OptiStruct的随机振动疲劳分析方法成功指导了电池包的开发设计.

摘要： 随着作业水深的增加,海洋工程的施工环境也变得十分复杂.在深水海底管道铺设中,疲劳分析是进行质量控制及施工决策的重要辅助方法,特别是对于东海南海等海况波动较大的海域,通过疲劳分析可以了解各海况下单站或多站停留允许作业的时长,为天气窗口选择及施工决策提供支持.本文旨在针对海底管道铺设过程中的疲劳分析关键问题,总结其中的关键技术和细节处理方法：在进行设计前，需根据项目情况评估确定海底管道铺设过程疲劳分析的必要性，以确定分析工况，提升分析结果的参考性。进行疲劳分析时需根据焊接工艺确定管道应力集中的危险部位，选择合适的应力集中系数及匹配的S-N曲线。铺管张力幅度设定越大，适应的海况条件越强，但托管架尾附近区域及着泥点附近区域的应力波动越大，疲劳损伤率也越大，需根据海域环境条件及作业效率进行合理选择。对于不同有义波高情况，各有义波高下疲劳损伤率最大点多为同一点，且随着有义波高增长，疲劳损伤率随之增加，施工过程中可适度调整节点位置从而减少疲劳损伤累积，提升疲劳寿命。通过疲劳分析可以有效验证动态分析环境窗口下进行作业的可行性及操作性，为天气窗口选择及施工流程优化提供计算支持。

摘要： 为了评定聚烯烃气相反应器在内压作用下的应力强度和管道循环推力作用下的疲劳强度,针对该类反应器局部模型应力分析存在的问题,采用有限元法建立二分之一面对称整体模型进行应力分析.选取模型的出料口、出料回流口、封头大开口、无折边锥体与圆筒体的连接处、下封头与裙座连接等结构不连续处以及各具有应力集中的危险截面共27条路径进行全面的应力评定,对气相反应器两种循环载荷工况进行了疲劳分析,并对下封头与裙座连接的两种不同结构进行了强度比较和选优设计.分析中比较了设备自重的影响.

摘要： 为优化夹套的设计结构,计算出易损件更换寿命,通过三维SolidWorks对其进行三维建模,并导入ANSYS Workbench软件从而获得有限元模型,根据夹套的实际运行工况,对其进行有限元分析,获得其应力应变状况,随后进行恒定载荷疲劳分析;在相同应变的基础上,对夹套不同结构的寿命进行评估,探讨不同结构下寿命随载荷的变化情况,找出应力集中部位和容易产生失效的部位.

摘要： 跨接管是深水油气开采水下设施中的重要结构,其主要用于水下采油树、海底管汇、立管基座及输油管线等之间的连接,在水下生产系统中应用广泛.深水跨接管一般设计为具有较大的柔度以承受端部位移,但却不利于其涡激振动疲劳性能.本文以连接水下管汇和管道终端装置的跨接管为对象,研究水下跨接管涡激振动疲劳损伤分析方法;基于DNV规范编写适用于水下跨接管涡激振动损伤预报的计算程序,结合有限元软件ABAQUS确定其模态信息,计算均匀流场中"M"形跨接管长期及极限振动疲劳损伤;开展参数敏感性研究,分析跨接管尺度变化对其疲劳损伤的影响规律.本文对深水刚性跨接管涡激振动疲劳分析方法的研究,可为跨接管在南海深水开发项目中的应用提供参考.

摘要： 某型汽车后轴支架开发过程中,在疲劳试验及强化路试均出现断裂现象,结合该产品,利用CAE技术来进行疲劳分析及结构优化,参考试验模型,选择精确的分析模型,利用Workbench分析得到精确的静力分析结果,结合nCode进行疲劳分析,分析影响疲劳的因素,总结提高疲劳分析精度的方法,结合疲劳分析结果进行结构优化改进,完成产品的快速开发.

摘要： 本文尝试利用有限元分析技术对转子支架进行静态、额定、飞逸等工况下的应力计算,得到应力集中点的交变应力状况.再运用疲劳分析理论对交变应力进行修正,并评估上述典型运行工况下的转子支架疲劳寿命,为设计提供有效的判断依据.

摘要： 本研究使用经渗氮改性的纯铁材料来制备OD4.0X38mm规格的支架，采用Abaqus有限元分析软件对不同设计的铁支架进行疲劳分析，通过体外加速脉动疲劳和加速三点弯曲疲劳实验对模型和分析结果进行验证，最后将优化出的支架选取15mm长度规格植入猪冠脉进行设计确认，使用Micro-CT检查支架完整性并进行支架段组织的病理分析。

摘要： 以现有车型试验场采集的六分力路谱为输入,通过MOTION建立现有车型的动力学模型并进行TWR虚拟迭代,反求四个轮心的轴头垂向位移.以此垂向位移和采集的轴头其他5个方向力为激励,建立设计车的MOTION动力学模型,进行整车仿真获取零部件的道路载荷,解决了零部件疲劳分析的载荷条件.

摘要： 本发明一种基于疲劳断口分析的钛合金保载疲劳失效判定方法，属于金属材料失效分析技术领域。本发明通过对疲劳失效断口的宏观判断和微观分析，结合钛合金在保载载荷下的失效断口特征评估，判断钛合金失效是否由保载疲劳效应引起，并通过量化断口特征区域评估保载疲劳效应的强弱。本发明能够在未知疲劳载荷历史的情况下通过疲劳失效断口的分析判断是否为钛合金材料和零部件的保载疲劳失效，具有方法简单、可实施性强的优点。

摘要： 一种金属材料疲劳加载试验与疲劳损伤无损检测分析方法，同时属于声发射技术领域和材料智能表征领域，该方法包括搭载声发射仪的疲劳试验与疲劳损伤无损检测分析两部分，搭载声发射仪的疲劳试验包括材料试样疲劳加载、搭载声发射系统和声发射信号采集，疲劳损伤无损检测分析包括对疲劳过程声发射信号进行特征提取、损伤识别和安全预警。该方法将声发射技术与传统疲劳试验相结合，利用模式识别、统计分析等方法，确定金属材料疲劳过程中声发射信号的特征并做出损伤识别与安全预警，为金属材料疲劳损伤的无损检测分析提供研究方法，具有广泛推广应用价值。

摘要： 提供一种能以轻负荷准确地求出疲劳度的疲劳度判断装置、疲劳度判断方法、疲劳度判断程序以及生物体信息测定装置。生物体信息测定装置(100)的控制部(30)具备：第一生物体搏动数取得部(34)，其基于从用户测定的生物体搏动数，取得用户清醒时并且安静时的第一生物体搏动数；第二生物体搏动数取得部(35)，其基于从用户测定的生物体搏动数，取得用户睡眠时的第二生物体搏动数；以及疲劳度判断部(36)，其基于从存储有将相对于人清醒时并且安静时的生物体搏动数和人睡眠时的生物体搏动数中的一方生物体搏动数的另一方生物体搏动数的变化程度与疲劳度相对应的信息的存储介质(40)读出的该信息、以及第一生物体搏动数和第二生物体搏动数，对用户的疲劳度进行判断。

摘要： 本发明一种基于疲劳断口分析的钛合金保载疲劳失效判定方法，属于金属材料失效分析技术领域。本发明通过对疲劳失效断口的宏观判断和微观分析，结合钛合金在保载载荷下的失效断口特征评估，判断钛合金失效是否由保载疲劳效应引起，并通过量化断口特征区域评估保载疲劳效应的强弱。本发明能够在未知疲劳载荷历史的情况下通过疲劳失效断口的分析判断是否为钛合金材料和零部件的保载疲劳失效，具有方法简单、可实施性强的优点。

摘要： 本发明涉及一种考虑低于疲劳极限加载的疲劳损伤分析方法，当加载的疲劳载荷的幅值是高‑低两级加载或高低交替加载时，结构在高幅值载荷作用下产生初始损伤，再受到低于疲劳极限载荷的作用，材料的疲劳性能会持续劣化，对疲劳损伤累积造成影响；基于模糊数学理论提出了一种改进的非线性连续损伤累积模型，利用隶属函数考虑低于疲劳极限载荷引起的损伤。该模型以连续损伤力学为基础，将载荷参数与损伤参量相关联，体现了加载顺序变化对疲劳损伤的影响；同时利用强化函数和隶属函数描述了低于疲劳极限的小载荷所引起的损伤参量。通过逐级推导建立了综合考虑载荷参数特征的多级加载疲劳损伤累积模型，保证了机械结构寿命预测及损伤评估的可靠性。

摘要： 一种金属材料疲劳加载试验与疲劳损伤无损检测分析方法，同时属于声发射技术领域和材料智能表征领域，该方法包括搭载声发射仪的疲劳试验与疲劳损伤无损检测分析两部分，搭载声发射仪的疲劳试验包括材料试样疲劳加载、搭载声发射系统和声发射信号采集，疲劳损伤无损检测分析包括对疲劳过程声发射信号进行特征提取、损伤识别和安全预警。该方法将声发射技术与传统疲劳试验相结合，利用模式识别、统计分析等方法，确定金属材料疲劳过程中声发射信号的特征并做出损伤识别与安全预警，为金属材料疲劳损伤的无损检测分析提供研究方法，具有广泛推广应用价值。

摘要： 本发明提供一种用于风力发电机组中的结构件的疲劳分析方法和疲劳分析装置，所述方法包括：为涉及轴承连接的待测结构件及与其相关的结构件建立有限元模型；根据预先设置的多个载荷工况，在所述有限元模型上分别施加载荷；通过有限元分析，获取在各载荷工况作用下待测结构件的各节点应力结果；将正则化预处理的疲劳载荷序列作为系数，对获取的应力结果进行比例缩减，然后对比例缩减后的不同载荷分量下的应力结果进行合成，取得所述待测结构件有限元模型各节点的应力谱；根据所述各节点的应力谱和所述待测结构件的应力‑寿命曲线，计算所述待测结构件的疲劳损伤值；应用本发明，使用于风力发电机组中的结构件的疲劳分析的结果更加准确。

摘要： 本发明涉及一种融合时域分析和疲劳分析的塔吊结构疲劳损伤确定方法，包括如下步骤：采用现有时域化模拟和塔吊模型获取塔吊风荷载数据；将塔吊风荷载数据随机作用在塔吊结构的受力节点上得到节点荷载，并构建塔吊结构在随机风荷载作用下的初始动力平衡方程；计算初始动力平衡方程在t+Δt时域范围内的动力平衡方程，并得到每个塔吊附着杆在风荷载下的应力时程曲线；根据应力时程曲线的波动情况选取关键杆件并计算每个关键杆件的相关参数；根据S‑N曲线处理应力幅值得到循环次数N；最后计算累计疲劳损伤值，通过累计疲劳损伤值确定塔吊结构的疲劳损伤程度。本发明可以更准确的反映塔吊结构的真实性能同时可以准确的评估塔吊结构的疲劳损伤程度。

摘要： 本发明提供一种用于风力发电机组中的结构件的疲劳分析方法和疲劳分析装置，所述方法包括：为涉及轴承连接的待测结构件及与其相关的结构件建立有限元模型；根据预先设置的多个载荷工况，在所述有限元模型上分别施加载荷；通过有限元分析，获取在各载荷工况作用下待测结构件的各节点应力结果；将正则化预处理的疲劳载荷序列作为系数，对获取的应力结果进行比例缩减，然后对比例缩减后的不同载荷分量下的应力结果进行合成，取得所述待测结构件有限元模型各节点的应力谱；根据所述各节点的应力谱和所述待测结构件的应力-寿命曲线，计算所述待测结构件的疲劳损伤值；应用本发明，使用于风力发电机组中的结构件的疲劳分析的结果更加准确。

摘要： 本发明属于疲劳计算技术领域，具体涉及一种风力发电机轮毂结构疲劳计算方法及疲劳分析装置，目的是提出一种风电行业轮毂疲劳计算方法及疲劳分析装置，采用惯性释放法，依据行业相关标准建立多应力比S‑N曲线，结合有限元计算软件与疲劳分析软件计算风力发电机组轮毂疲劳损伤。其特征在于：它包括建立有限元模型；对应力谱进行雨流计数；建立不同应力比下的S‑N曲线族；计算疲劳损伤。本发明比目前行业内通过R＝‑1下S‑N曲线通过修正得到的疲劳损伤更加准确。