疲劳寿命

摘要： 为研究弯曲荷载下的玄武岩纤维混凝土(basalt fiber reinforced concrete,BFRC)的疲劳寿命方程和疲劳韧性,以不同玄武岩纤维体积百分比掺量(0,0.1％,0.2％,0.3％,0.4％)设计5组棱柱体混凝土小梁,对该批混凝土小梁试件进行不同应力水平下(0.6,0.7和0.8)的三点弯曲加载疲劳试验.结果表明,不同掺量的玄武岩纤维混凝土弯曲疲劳寿命均服从两参数威布尔分布.同一应力水平下,玄武岩纤维混凝土的弯曲疲劳寿命远高于素混凝土的,其弯曲疲劳寿命随玄武岩纤维掺量增加逐渐提高.通过威布尔分布的参数分析,得到不同可靠性概率要求的玄武岩纤维混凝土双对数弯曲疲劳寿命方程.随着混凝土试件可靠性概率要求的提高,其相应的疲劳寿命方程曲线逐渐向左侧偏移,表示其疲劳寿命在减小.从荷载做功的原理对玄武岩纤维混凝土的疲劳韧性进行分析,结果表明,玄武岩纤维提高了混凝土的疲劳韧性,纤维掺量越高,其相对疲劳韧性越大.

摘要： 针对再生苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青疲劳特性恢复程度的问题,采用动态剪切流变仪(DSR),对老化SBS改性沥青、新SBS改性沥青和再生SBS改性沥青进行了重复加载试验.以Nf50、衰减百分率D分析了新SBS改性沥青针入度等级、旧SBS改性沥青掺量和老化程度对再生SBS改性沥青疲劳寿命的影响,并进行了相关性分析.试验结果表明:与新SBS改性沥青针入度等级、旧SBS改性沥青老化程度相比,旧SBS改性沥青掺量是影响再生SBS改性沥青疲劳寿命的显著性因素.在旧SBS改性沥青掺量达到35％及以上时,再生SBS改性沥青的疲劳寿命恢复效果较差.再生SBS改性沥青疲劳寿命与沥青的弹性恢复关联性最强,其次是软化点.而沥青针入度、延度与疲劳性能的关联性较弱,推荐将弹性恢复指标作为筛选SBS改性新沥青以及评价再生SBS改性沥青疲劳性能的辨识性指标.添加再生剂对疲劳性能改善的作用较小,建议再生改性疲劳性能恢复采取补充SBS改性剂等措施.

摘要： 根据随机振动理论、Miner线性累积损伤理论和应力三区间技术,采用频域分析法对轨道车辆车下吊挂托臂结构进行了随机振动仿真分析,并进行了疲劳寿命评估,为后续开展轨道车辆车下结构的随机振动疲劳分析提供参考。

摘要： 设计2种配方(炭黑用量为50份和40份)和3种结构(矩形、梯形和圆弧形)的履带销胶环,研究配方和结构对其疲劳寿命的影响。结果表明:炭黑用量小的配方履带销胶环的疲劳寿命比炭黑用量大的配方履带销胶环长;圆弧形结构履带销胶环的两侧应力小于矩形结构履带销胶环,且圆弧形结构履带销胶环的应力分布相对均匀,根部应力小于梯形结构履带销胶环。配方炭黑用量小和圆弧形结构履带销胶环的疲劳寿命长。

摘要： 对直升机传动轴支座振动环境特性进行分析,计算振动参数。建立直升机传动轴支座有限元模型,根据能量等效原则,提出正弦激励谱转换方法,分析宽、窄带混合随机振动环境下的响应,得到应力最大值和危险部位分布。结合材料S-N曲线和应力分析结果,对支座在宽、窄带混合随机振动下综合疲劳寿命进行仿真计算。与实验结果进行对比,验证了仿真分析方法的有效性。

摘要： 火炮发射过程中身管内膛环境十分恶劣,经过一定射击发数后内膛往往出现不同程度裂纹,影响身管寿命及发射安全性。采用有限元软件建立了包含膛线及不同位置初始裂纹的身管有限元模型,基于线弹性断裂力学理论研究了膛压、弹带摩擦力、自紧残余应力等载荷作用下身管内壁不同位置初始裂纹的扩展特性,得到了影响身管疲劳裂纹扩展寿命的危险因素为身管内壁阴线纵向裂纹,基于疲劳裂纹扩展理论,以临界断裂韧度为失效判据,获得了无镀层身管在包含不同数量初始裂纹时的剩余寿命。研究对于火炮身管的发射安全性评估、寿命预测及寿命提升研究具有重要的参考价值。

摘要： 铝合金材料中的显微疏松会导致其疲劳性能的降低,很大程度上限制了合金的应用。本研究针对7050-T7451铝合金厚板进行了分析,对比了不同孔隙率板材之间疲劳性能差异。本研究实验运用了X射线计算机断层成像法(XCT)对材料孔隙率进行了分析,包括孔洞尺寸、数密度以及其尺寸分布,同时运用扫描电镜(SEM)对疲劳断口特征进行了分析。结果表明,对于孔洞较少且尺寸小的样品而言,疲劳裂纹更倾向于从第二相粒子产生,而对于孔洞较大且密度较高的样品而言,裂纹更容易起始于样品表面处的大尺寸孔洞。相比于几乎没有孔洞的样品而言,含有高孔隙率的样品疲劳寿命缩短将近一个数量级,样品疲劳寿命与孔洞大小和深度呈反比关系,且不同形状与朝向的孔洞对疲劳寿命也会造成影响。同时,结果分析可知,样品整体的孔隙率对疲劳长裂纹扩展也会造成一定影响。

摘要： 对TC4钛合金进行TIG电弧焊接试验,获取了TC4钛合金母材和焊接接头的硬度分布、基本力学和高周疲劳性能;建立含有假轴的钛合金焊接构架有限元仿真模型,分别校核了新型TC4钛合金和现役S355耐候钢构架的静强度和疲劳强度;基于实测疲劳载荷谱和线性Miner疲劳累积损伤理论,分别评估了TC4钛合金和S355耐候钢构架的疲劳寿命.结果表明,钛合金和耐候钢构架的最小静强度安全系数分别为2.8和1.5,均大于安全系数阈值,满足设计要求;此外,钛合金和耐候钢构架临界安全部位均位于修正Goodman疲劳极限图的包络范围之内,满足设计要求,且TC4钛合金Goodman疲劳极限图的包络空间远大于S355耐候钢.在典型8级载荷谱下,若以年运营30×10^(7) m估计,构架各关键部位均满足服役寿命35年的设计要求,且TC4钛合金构架估算年限约为S355耐候钢构架的2倍.研究结果为更高速度和更高安全等级转向架构架的强度及结构设计提供科学依据.

摘要： 对比了机械加工和电解加工对GH4169G高温合金表面完整性和力学性能的影响。结果显示,经过电解加工的GH4169G高温合金表面不存在明显的晶粒细化或破碎的变形层,其在深度方向的表面残余应力变化幅度较小,基本保持在100 MPa以内。电解加工试样的高温持久性能与机械加工试样相当,前者的室温振动疲劳寿命低于后者,可能与电解加工试样的表面粗糙度较高有关,但都在同一数量级。

摘要： 广西某高速公路水泥混凝土路面改造工程经路面技术状况检测具备复合式路面结构改造的技术条件。沥青与沥青混合料的室内试验结果表明,SBS+PU复合改性沥青的粘弹性、抗裂性和疲劳寿命均优于单一的SBS改性沥青、PU改性沥青以及TPS高粘改性沥青。提出了基于SBS+PU复合改性的4cmSMA-13磨耗层+2cmAC-10C应力吸收层+水泥混凝土基层的复合式路面结构改造方案,经路面结构验算满足设计要求。路面工程质量检测结果表明,各项指标均满足规范和设计要求,并结合对重庆、广西等地多条高速公路相同罩面方案近三年的跟踪调查,未发现明显的疲劳和反射裂缝现象。

摘要： 海上浮式生产储卸油装置(FPSO)在世界海洋石油开发中广泛应用，由于自身并没有动力系统，因此需要利用系泊系统实现对平台的海上系泊定位，从而保证安全生产作业。作为单点系泊系统的一种，软刚臂式单点系泊系统(SYMs)广泛应用于渤海油气开发中。针对某软刚臂系泊系统铰结构疲劳磨损问题,建立了铰结构的运动接触模型,通过弹性力学分析了铰结构的接触应力分布规律,基于缩比模型试验分析了铰结构摩擦切应力和轴力关系,摩擦切应力与接触应力相互合成铰结构接触区域应力分布;利用现场原型监测应变数据计算得到现场服役铰结构的接触区域热点应力时程,引入到线弹性断裂力学,对比结构设计指标和规范等,计算了现场服役铰结构的疲劳寿命.

摘要： 零部件的疲劳破坏是其失效的主要模式之一,因此,在新产品设计初期应进行疲劳寿命分析.建立某变速器换挡拨叉组件的有限元模型,采用有限元分析软件OptiStruct对其进行疲劳寿命计算.

摘要： 海洋工程结构的安全可靠性是海洋工程设计、施工和验收的重要内容.目前,海洋工程的应用范围主要集中在热带和亚热带沿海地区、深海和极地沿海地区和冰原,不仅包括沿海地区、水面和海水,还包括海床和海床下的岩石层.海洋工程正面临着越来越多的环境挑战.但目前还缺乏系统的可靠性理论研究来应对不断变化的应用环境.介绍了海洋工程结构与可靠性的研究进展,综述了海洋工程结构与可靠性的研究现状和最新进展.通过不同的可靠性理论模型和试验试验,从海洋工程结构强度、疲劳寿命预测、损伤检测、形式安全评估等方面对海洋工程结构进行可靠性比较.最后,针对不同类型的海洋工程结构给出了最佳的可靠性评价模型,并对当前海洋工程结构可靠性理论的研究和发展趋势进行了展望.研究结果可为可靠性理论在海洋工程结构中的应用分析提供参考意义.

摘要： 沿海地区钢筋混凝土(RC)桥梁在服役期间受到疲劳荷载和氯腐蚀的综合作用,其疲劳性能劣化受到业界的关注.本文对不同初始疲劳损伤RC梁经历6个月海水干湿循环作用后的疲劳性能进行试验研究.初始疲劳损伤程度由不同加载次数表征,加载次数分别取20万次、40万次、80万次、120万次,疲劳荷载上限、下限值分别为0.4Pu、0.05Pu(Pu为梁的静力极限荷载).试验过程包括初始疲劳损伤、6个月海水干湿循环、疲劳性能试验三个阶段,其中第一阶段的疲劳加载上、下限值与第三阶段相同.试验结果表明:与无损伤且保湿养护的参照梁相比,初始疲劳损伤RC梁经过180天海水干湿循环后,其总疲劳寿命降低约11％～34％,说明初始疲劳损伤与氯环境综合作用会降低RC梁的总疲劳寿命;本文试验结果尚无法得到初始疲劳损伤的加载次数对RC梁疲劳寿命影响的清晰规律;纵筋锈蚀程度对钢筋混凝土梁的疲劳寿命影响很大,RC梁在纵筋锈坑处脆性断裂.

摘要： 160km/h快捷棚车因运行速度高,其车辆振动特性与常速通用货车的振动特性明显不同.本文提出,在设计快捷货车类车辆时,应从静态设计转为动态设计,充分进行模态分析,从而为车辆结构优化及提升车辆使用疲劳寿命提供技术支撑.

摘要： 针对轨道车辆转向架上齿轮箱吊座的疲劳寿命进行模拟计算,模拟条件分别为考虑残余应力的影响和不考虑残余应力,并且通过疲劳试验验证仿真结果.结果发现,齿轮箱吊座内腔背面的焊缝为连接焊缝,对吊座的疲劳寿命影响不大,齿轮箱吊座经历1×107次循环次数后,经磁粉探伤和渗透探伤后均未发现裂纹.

摘要： 为了建立空调外机管路应力危险点的疲劳寿命评价模型,结合随机振动试验和数值模拟方法,通过对比不同的疲劳评价模型,选取Dirlik分布模型拟合危险点应力幅值概率密度分布情况,在此基础上,分析指数分布形状参数Q和Rayleigh分布形状参数R对Dirlik分布的影响,结果表明:Dirlik分布模型能够较好地反映空调管路危险点应力幅值概率分布;在Dirlik分布模型中,指数分布形状参数Q的取值范围在-2.5＜Q＜2.5内,随着Q的增大,Dirlik分布函数曲线有向右上方偏移的趋势;随着瑞利分布形状参数R的增大,Dirlik分布函数曲线有向左偏移的趋势.

摘要： 针对绥靖油田油杆疲劳故障突出、超期服役油杆界定及更换无依据问题,通过杆柱疲劳理论研究及历年杆故障大数据分析,在抽油杆疲劳影响因素、不同层位杆故障规律、抽油杆经济服役寿命等方面取得了一定认识,为油田合理使用、更换抽油杆,实现效益开发提供了科学依据,有效降低了绥靖油田抽油杆故障频次.

摘要： 针对绥靖油田油杆疲劳故障突出、超期服役油杆界定及更换无依据问题,通过杆柱疲劳理论研究及历年杆故障大数据分析,在抽油杆疲劳影响因素、不同层位杆故障规律、抽油杆经济服役寿命等方面取得了一定认识,为油田合理使用、更换抽油杆,实现效益开发提供了科学依据,有效降低了绥靖油田抽油杆故障频次.

摘要： 针对绥靖油田油杆疲劳故障突出、超期服役油杆界定及更换无依据问题,通过杆柱疲劳理论研究及历年杆故障大数据分析,在抽油杆疲劳影响因素、不同层位杆故障规律、抽油杆经济服役寿命等方面取得了一定认识,为油田合理使用、更换抽油杆,实现效益开发提供了科学依据,有效降低了绥靖油田抽油杆故障频次.

摘要： 本发明涉及通过局部有限制的锤击高应力区域来提高曲轴的弯曲强度及持久(疲劳)极限，所述高应力区域诸如是槽、孔口及断面过渡区，在该方法中使用了压力冲击机或具有锤打工具的锤打装置。当压缩应力被引入锤打工具与要处理的曲轴段的所述表面之间时，压力冲击机或锤打装置仅实施锤打工具对要处理的曲轴段的表面的相对运动。本发明还涉及提高曲轴的持久极限的装置。

摘要： 本发明涉及通过局部有限制的锤击高应力区域来提高曲轴的弯曲强度及持久(疲劳)极限，所述高应力区域诸如是槽、孔口及断面过渡区，在该方法中使用了压力冲击机或具有锤打工具的锤打装置。当压缩应力被引入锤打工具与要处理的曲轴段的所述表面之间时，压力冲击机或锤打装置仅实施锤打工具对要处理的曲轴段的表面的相对运动。本发明还涉及提高曲轴的持久极限的装置。

摘要： 一种对船用柴油机的构成部件的疲劳度进行评价的方法，关于构成部件，算出与船用柴油机的运转负载相关的运转负载评分、与船用柴油机的运转负载的变动相关的运转负载变动评分、与船用柴油机的运转循环相关的运转循环评分、与船用柴油机的燃料的性状相关的燃料性状评分、与燃料的燃烧性相关的燃烧性评分、与所述船用柴油机的废气的温度相关的废气温度评分中的至少两个评分，将生成的至少两个评分相加而算出构成部件的疲劳度的综合评分，基于综合评分来对构成部件的疲劳度进行评价。

摘要： 本发明涉及钛合金微观组织调控技术领域，尤其涉及一种具有高疲劳寿命的双相钛合金构件和提高双相钛合金构件疲劳寿命的方法。本发明的方法包括以下步骤：将双相钛合金构件进行预热，得到预热件；所述预热的温度为400～450°C；所述双相钛合金构件的微观组织为等轴组织或双态组织；利用感应加热，在2～6s内将所述预热件自预热的温度加热至预热件表面的温度在β相变点以上0～50°C且大于β相变点温度，保温10～30s，冷却至室温。采用本发明的方法对双相钛合金构件进行处理，可有效降低双相钛合金构件表面交替拉压载荷过程中αp中位错的大量增殖滑移以及在αp和βtrans组织界面上的塞积，提高钛合金构件的疲劳寿命。

摘要： 本发明提供了一种电主轴的多轴疲劳寿命预测方法及疲劳寿命可靠性评估方法，以克服现有技术中单轴疲劳寿命不能反应电主轴实际应用状况的缺陷。所述多轴疲劳寿命预测方法包括：通过有限元分析方法，分析电主轴应力应变状态；根据多轴疲劳准则及所述电主轴的应力应变状态，预测不同准则下的电主轴多轴疲劳寿命。在此基础上，对所述疲劳寿命的单一子样进行数据模拟，获得多组疲劳寿命数据，根据所述多组疲劳寿命数据对疲劳寿命可靠性进行评估。本发明能够在仿真结果的基础上，对单一子样下电主轴疲劳寿命进行评估和可靠性研究，为实际加工生产中主轴疲劳寿命评估提供技术和数据支持，同时为主轴精度寿命评估提供基础数据。

摘要： 一种基于等温疲劳和蠕变疲劳的多轴热机械疲劳寿命预测方法，涉及机械设计疲劳强度领域。该方法的步骤为:(1)找到最大剪切应变幅所在的平面，即临界面；计算等效温度；求解在一个循环下的等温疲劳损伤；通过应力‑应变本构关系或者迟滞回线获取一个稳定循环载荷下的轴向应力‑时间历程和相应的温度‑时间历程并分割成适当的份数，计算每一份蠕变损伤，累加得到一个稳定循环载荷下的蠕变损伤；确定相位角参数后，计算等温疲劳损伤与蠕变损伤之间的交互损伤；累加得到一个循环载荷下的热机械疲劳损伤。结果说明该方法能较好的预测多轴横幅热机械疲劳寿命。

摘要： 本发明公开了一种汽轮机转子超高周疲劳疲劳强度与疲劳寿命评估方法，包括：根据和获得转子构件上高温危险点的平均应力和高温危险点的应力幅；获得转子构件的超高周疲劳S‑N曲线；根据转子构件的超高周疲劳S‑N曲线获得转子构件服役期对应的疲劳强度；根据获得转子构件带负荷稳定运行的等效单向对称应力幅；确定转子构件的许用安全系数；根据转子构件的许用安全系数进行转子构件的超高周疲劳强度校核；计算转子构件的安全疲劳寿命和超高周疲劳寿命损耗。本发明提供的汽轮机转子高温超高周疲劳疲劳强度和疲劳寿命评估方法，可以实现高温超高周疲劳强度、疲劳寿命和损耗的定量计算、评定。

摘要： 本发明涉及钛合金微观组织调控技术领域，尤其涉及一种具有高疲劳寿命的双相钛合金构件和提高双相钛合金构件疲劳寿命的方法。本发明的方法包括以下步骤：将双相钛合金构件进行预热，得到预热件；所述预热的温度为400～450°C；所述双相钛合金构件的微观组织为等轴组织或双态组织；利用感应加热，在2～6s内将所述预热件自预热的温度加热至预热件表面的温度在β相变点以上0～50°C且大于β相变点温度，保温10～30s，冷却至室温。采用本发明的方法对双相钛合金构件进行处理，可有效降低双相钛合金构件表面交替拉压载荷过程中αp中位错的大量增殖滑移以及在αp和βtrans组织界面上的塞积，提高钛合金构件的疲劳寿命。

摘要： 本发明提供了一种电主轴的多轴疲劳寿命预测方法及疲劳寿命可靠性评估方法，以克服现有技术中单轴疲劳寿命不能反应电主轴实际应用状况的缺陷。所述多轴疲劳寿命预测方法包括：通过有限元分析方法，分析电主轴应力应变状态；根据多轴疲劳准则及所述电主轴的应力应变状态，预测不同准则下的电主轴多轴疲劳寿命。在此基础上，对所述疲劳寿命的单一子样进行数据模拟，获得多组疲劳寿命数据，根据所述多组疲劳寿命数据对疲劳寿命可靠性进行评估。本发明能够在仿真结果的基础上，对单一子样下电主轴疲劳寿命进行评估和可靠性研究，为实际加工生产中主轴疲劳寿命评估提供技术和数据支持，同时为主轴精度寿命评估提供基础数据。

摘要： 本实用新型公开了一种用钢丝扭转疲劳寿命预测圆柱螺旋弹簧疲劳寿命的装置，包括机台，机台上靠左位置安装有步进电机，钢丝通过钢丝固定件分别与步进电机和导轨固定，钢丝固定件包括固定板，固定板背面位置安装有轴套座，步进电机的传动轴与轴套座传动套接，固定板正面安装有两个固定座，固定座上连接有夹头，两个夹头夹住钢丝的端部形成固定。本实用新型提供一种用钢丝扭转疲劳寿命预测圆柱螺旋弹簧疲劳寿命的装置，结构设置巧妙且布置合理，将钢丝两端分别通过夹头进行固定，然后控制步进电机往复正反转，每次转动设定圈数，达到总扭转圈数后停机通过查看钢丝的疲劳程度即可预测通过此钢丝制成的弹簧的寿命，设备结构简单，操作使用方便。