疲劳强度

摘要： 舱口围板作为散货船的重要组成部分,属于高应力区域,结构强度一直是其设计的难点之一。本文通过舱口围板的结构设计、局部强度及疲劳强度分析,研究了舱口围板的受力特性,提出的结构设计型式、计算方法可为今后开展散货船的舱口围板设计提供参考。

摘要： 工件的表面粗糙度是由于在加工中工件会产生弹性和塑形变形、机床振动、刀具振动、受热变形等变化造成的,表面粗糙度的大小可以控制,但将粗糙度的值完全归零是不可能的。表面粗糙度对于工件在实际使用中的负面影响较大,通常可以概括为:对配合性质的影响、对工件耐磨性的影响、对工件强度的影响,对耐腐蚀性的影响和对工件摩擦磨损的影响。经分析,提出了改善工件表面粗糙度的具体措施。

摘要： 为研究正交异性钢桥面横梁的疲劳性能,以某钢桁梁柔性拱铁路桥为背景,设计制作了2个正交异性钢桥面横梁足尺模型试件,试件材料、构造细节和制作工艺等与实桥一致,2个足尺模型试件进行静载和高周疲劳承载试验,并与钢桥面试件的有限元计算结果进行对比分析。研究结果表明:横梁腹板两个不同半径的切口圆弧相交处为疲劳裂纹易发处,试件1在此处产生了疲劳裂纹;横梁腹板切口处的裂纹对局部区域有一定影响,但对钢桥面试件的整体刚度和钢桥面横向受力性能影响不大;试件1和试件2的疲劳试验结果显示:横梁腹板切口处应力循环200万次时的疲劳强度都超过71 MPa,建议该类铁路钢桥面疲劳设计可采用Eurocode3规范规定的71级。

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： 岩石在动荷载作用下将表现出与在静荷载作用下显著不同的力学特性。采用MTS-815 Flex Test GT岩石力学试验机对从某一地震滑坡区采集的两种岩石(白云岩和千枚岩)开展了三轴多级循环加卸载试验,旨在获得这两种岩石在循环荷载下的力学特性。试验采用的围压为10 MPa,正弦波加载频率为2 Hz,每级应力水平下的循环周次为60。基于试验获得的轴向应力—应变全过程曲线,着重分析了两种岩石的应力—应变曲线特征、累积残余应变特征和回滞环特征,并分析了循环周次和应力幅值对这些特征的影响。结果表明:1)两种岩石在一次循环加卸载过程中产生的应力应变回滞环具有相似的窄尖叶形状。在加载过程中,岩样以线弹性变形为主,应力—应变曲线为近似直线;在加载与卸载的过渡阶段,曲线迅速逆转,表明弹性应变迅速恢复;卸载过程中出现了相对于应力的小应变滞后现象,应力—应变曲线为上凹形;2)两种岩石的累积残余应变和回滞环特征参数随着循环周次和应力幅值增加呈现出三阶段变化规律,但此规律受岩石初始缺陷的影响很大。对于非均质化程度高的千枚岩样而言,上述规律性明显弱得多;3)在多级循环加载作用下,两种岩石均为剪切破坏,峰值强度都较静态峰值强度有所降低,表现出了疲劳破坏特性。本研究成果有助于更好地理解岩石在动态循环荷载下的力学响应行为,也可为后续从岩石力学角度分析地震作用下大型岩质滑坡的形成机理提供理论支撑。

摘要： 为了解高性能桥梁耐候钢典型焊缝接头的疲劳特性,设计、制作Q370qNH高性能桥梁耐候钢对接焊缝、T形焊缝和十字形焊缝接头试件进行疲劳试验。分析3类焊缝接头试件疲劳破坏模式、疲劳寿命与疲劳强度,并将试验拟合的S~N对数曲线与现行规范结果进行对比;基于收集的141个疲劳试验结果,分析高性能桥梁耐候钢典型焊缝接头和传统结构钢同类焊缝接头疲劳特性的差异。结果表明:3类耐候钢焊缝接头均发生了焊趾处的疲劳失效破坏,设计、施工时应重点关注;随着加载应力幅的增加,3类接头的疲劳寿命按幂指数形式逐渐降低;在与规范相同保证率条件下,计算的桥梁耐候钢对接焊缝疲劳强度分别是《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)的1.30倍、《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB 10091—2017)的1.14倍;T形焊缝接头表现出最好的抗疲劳性能,现行规范中对其疲劳强度的评估偏于保守;十字形焊缝接头95%保证率S~N对数曲线和《钢结构设计标准》设计曲线吻合较好。

摘要： 以某新型高网受电弓为对象,根据受电弓平面机构简化模型,对受电弓结构进行了运动分析。探讨了受电弓在升弓过程中的弓头水平位移、弓头转角等参数的特性,建立受电弓结构有限元模型,对受电弓结构强度进行了计算。基于ORE疲劳评价方法,并根据Goodman疲劳曲线对受电弓焊缝疲劳强度进行了评价,为将来受电弓的局部优化提供理论基础。

摘要： 针对目前船舶疲劳强度评估问题,频域谱分析法将应力范围服从Rayleigh窄带分布,造成结果偏保守。而时域法则计算时间过长,无法满足快速预估需求。本文以频域谱分析法为基础,提出一种适用于宽带随机过程的改进谱分析法,并以实船为算例进行计算分析。结果表明,基于改进谱分析法的疲劳计算结果与精确解差距较小,可以提供一个相对可靠的船舶疲劳损伤结果。新方法对解决宽带随机过程下的船舶疲劳评估问题有一定参考意义。

摘要： 以HXD_(3B)型电力机车转向架构架为研究对象,基于TB/T 2368-2005标准、采用数值计算方法对其静强度和疲劳强度进行研究,并分析其前6阶模态及振型。结果表明:在各工况载荷下,构架的等效应力与其材料的许用应力相比,前者均小于后者,且其关键测点的应力坐标值均未超出其疲劳极限图的允许范围,因此构架应力范围合理,满足其强度要求;构架的自振频率范围为29.102~71.004 Hz,大于其共振频率,且抗弯性能良好。通过强度评定和模态分析可确定构架的危险部位,并提出有效的结构简化方法及数值模拟思路,为构架的进一步优化奠定了基础。

摘要： 测试了高强无取向电工钢的S-N曲线,并借助光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜分析了实验钢组织,疲劳断口形貌和位错结构。结果表明:室温条件下,频率为20 Hz,应力比R为0.1,循环107周次时,实验钢的疲劳强度为360 MPa,疲劳裂纹萌生于实验钢的次表面,裂纹萌生点附近有沿晶开裂现象,疲劳裂纹扩展区域有解理台阶与疲劳条纹,瞬间断裂区是韧性断裂,有大量韧窝。实验钢在循环应力作用下基体中产生了大量位错,并有驻留滑移带终止在晶界位置。

摘要： 基于机械性能试验和高周疲劳试验,本文研究了高强度结构钢系列的母材和对焊接头的疲劳性能表现,其钢材屈服强度为460、550、690、960MPa,得到以下结论:高强钢单调拉伸下,随着其屈服强度的增加,屈服平台减小并渐不显著,材料更快进入强化段,表现为高屈强比和小塑性应变.高强钢母材疲劳强度随着钢材等级的增加,显著依次增加,均显著高于现有钢结构设计规范中针对普通强度钢材的S-N曲线.各类高强钢对焊接头疲劳强度在自然回归下,其S-N曲线的斜率大多不接近3,并且疲劳强度大部分显著高于现有规范设计值.

摘要： 针对焊接转向架轴箱疲劳强度评估过程中往往缺少相应材料的S-N曲线而无法有效进行疲劳强度评估的问题,本文以Y25型焊接转向架轴箱为例,采用FKM标准中的疲劳强度评估方法,对其疲劳工况下的有限元计算结果进行疲劳强度评估.结果表明:FKM标准中提供了一种基于耐久极限法的非焊接件疲劳强度评估方法,解决了缺少S-N曲线无法进行疲劳强度评估的问题,进而为快捷货车转向架轴箱的疲劳强度评估提供借鉴.

摘要： 选取中国某类型高速列车常用的A7N01S-T5铝合金焊接对接接头,通过实验获得接头的名义应力S-N曲线以及不同存活率下的疲劳强度.采用仿真分析方法获得接头热点应力、缺口应力,分别采用名义应力法、热点应力法、缺口应力法评定接头的疲劳强度."结果表明,通过应力比R=0的拉-拉轴向加载疲劳试验,接头中值疲劳强度△σ为45.77MPa,经过±2倍标准差修正后,95％可靠度的疲劳强度△σK为39.89MPa;接头热点应力集中系数为1.034,热点应力疲劳强度为47.39MPa;缺口应力疲劳强度为123.03MPa.缺口应力疲劳强度结果最大,热点应力疲劳强度次之,而名义应力疲劳强度最小.因此用名义应力法评定接头疲劳强度更趋于保守,而热点应力法以及缺口应力法需要全面考虑焊缝的细节因素,更加准确地进行受力分析,才能保证高速列车焊接结构的安全可靠性.

摘要： 对超大型集装箱船,由于船体梁两节点振动频率较低,波激振动现象对船体结构疲劳强度的影响不能忽视.本文采用中国船级社相关指南,对四型超大型集装箱船船体的线性波激振动载荷及波激振动对结构疲劳强度影响系数进行了计算分析,并对舯剖面结构的疲劳强度进行了评估.根据计算分析结果,给出了相关结论,对超大型集装箱船在波激振动作用下的疲劳强度评估及结构设计具有一定的指导意义.

摘要： 本文主要对某型柴油机的连杆进行结构强度方面的性能分析,计算得出该连杆的静态强度和模态特性,并对其疲劳强度进行校核.首先,使用Pro/E软件建立连杆的整体三维模型;其次,将得到的三维模型导入ANSYS软件中,利用网格划分工具得到有限元模型,其过程包括模型简化、单元选择、网格划分等.对生成的有限元模型设置边界条件后进行计算,得到计算结果;最后,根据得到的计算结果对连杆进行静态强度分析和动态分析.校核连杆的疲劳强度,对连杆大小端的主要应力集中点进行分析和校核,并且分析研究了连杆的模态振型.

摘要： 本文采用Altair公司开发的HyperMesh软件建立有限元模型,以某出口内燃动车组车轮为研究对象,参照标准EN13979-1,确定载荷工况及评定方法,分析了新轮和磨耗到限车轮在常规载荷下车轮在直线、曲线以及道岔三种运行工况以及特殊载荷下车轮曲线运行工况下的应力分布情况.通过对车轮强度评定方法的研究,对车轮进行了静强度和疲劳强度的评价,结果表明车轮强度满足标准要求.

摘要： 按EN13979-1标准,对2种典型Φ920mm货车轮进行了疲劳强度及制动热力学分析,两型车轮疲劳强度均超过标准要求,但几十年的运行表明,其疲劳特性适用于23.5吨轴重,120km/h时速运行条件.两型车轮制动热力学计算结果接近或超过标准要求,表明其制动热力学性能不足以满足长坡制动的运行需求.因铁路运输是环境友好型运输方式,欧盟致力于提高铁路货运比重,因此需要研发高制动性能货车轮,应对未来铁路货运的增长.

摘要： Castaduct-42和-18是由莱茵费尔登公司新开发的两种合金.它们用于汽车结构件压铸零件.首先,Castaduct-42(AlMgFe2)是由4.2％的Mg和1.6％的Fe的共晶组成.这种构成非常接近于Al-Si合金,保证了良好的铸造性.且Si的含量是最低限度.学术上而言,Fe是一种在组织中形成Ai-Fe-Si针状化合物,影响机械性和铸造性的不纯物质.但是,在不含Si的情况下,铁是重要的元素,对机械性没有不良影响.铸态下的机械性能与经过T7热处理的Al-Si-Mg系合金相媲美.为了获得高韧性,不需要进行热处理.接下来介绍的Castaduct-18是由AlSiMg4Zn3Fe2组成,这是AlMg4Fe2的进化版.这些是现有结构件用压铸零件中,具有最高强度的合金之一.冷间硬化使得AlMg4Zn3Fe2(Castaduct-18)在铸态下持续保持7％的延伸,发挥出180MPa的抗拉强度(YTS).目前正在进行机械性、组织调查、疲劳强度、3点弯曲实验、铆接、焊接等接合相关的调查.

摘要： 本文从轮轨几何型面匹配、车轮疲劳强度评价、车轴优化设计、轮对压装及车轮镟修等角度对铁道机车车辆轮对应用可靠性开展了研究.结果表明:车轮踏面等效锥度不宜过低,否则其蛇行频率易与车辆二系横向频率耦合,导致车辆晃动,并加剧轮对蛇行运动,增加车轮磨耗;轮轨接触椭圆斑长轴应平行于车轴,有利于减小轮轨滑动摩擦温升、抑制踏面剥离;车轮疲劳强度评价在考虑沿最大主应力方向投影时,需考虑沿最小主应力方向投影;车轴轮座与轴身过渡圆弧应使轴身疲劳寿命与轮座疲劳寿命相等、并提出了一种最优化设计方法;通过优化不落轮镟床刀具位置可以显著改善车轮镟修质量.

摘要： 本文开发了针对疲劳试验数据拟合的程序,程序拥有自动拟合中值S-N曲线、P-S-N曲线,采用固定斜率自动拟合中值S-N曲线、P-S-N曲线等功能,并且能够自动输出对数坐标系下的S-N曲线图,能够提高疲劳试验数据处理的效率和正确率.

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： 本发明公开了一种通过硬化强度和抗拉强度预测金属材料疲劳强度的方法，属于材料科学与工程应用技术领域。该方法首先根据工程应力应变曲线计算真实应力应变曲线，然后获取加工硬化能力参数——硬化强度，并结合抗拉强度，通过双参数最小二乘法拟合，建立加工硬化能力及抗拉强度与疲劳强度的关系。该方法有效的降低了疲劳强度预测所需实验量，极大程度节约了时间、金钱和人力成本，且具有较高准确度，可以广泛应用于多种加工硬化能力较强的金属材料。

摘要： 本发明公开了用于飞机振动叠加疲劳强度测试的疲劳载荷柔性施加系统，属于飞机测试技术领域，施加系统包括试验台、支撑组件和连接组件；试验台上设有试验件，支撑组件包括内侧固定梁、外侧固定梁、加载杆、加载固定梁和转向固定梁，内侧固定梁、外侧固定梁、加载固定梁和转向固定梁分别与试验室内壁连接，加载杆位于外侧固定梁和加载固定梁之间，连接组件用于将内侧固定梁、外侧固定梁、加载杆、加载固定梁、转向固定梁和试验件连接；本发明的施加系统结构设计合理，有利于提高飞机振动叠加疲劳强度测试结果的准确性。

摘要： 本申请实施例公开了一种材料疲劳强度测试装置和材料疲劳强度测试方法，其中材料疲劳强度测试装置包括：流体供给部，所述流体供给部包括流体供给源和连接于所述流体供给源的增压件；测试部，所述测试部包括测试腔、第一活塞，所述第一活塞设置在所述测试腔内，以将所述测试腔分隔为拉伸腔和压缩腔，所述拉伸腔和所述压缩腔连接于所述增压件的输出端。本实施例是在氢气接触等不利条件下测试材料的新设备和技术，能够有效地管控参与氢运输过程中管道及密封件的安全性，从而避免灾难消除安全隐患。

摘要： 本发明涉及动力电池，提供一种模组膨胀疲劳强度测试工装，包括模组安装板，所述模组安装板的两端设有模组夹持部，所述模组夹持部依次包括可拆卸连接的内夹板、调节块和外夹板，所述内夹板、所述调节块和所述外夹板适于围合成所述内夹板与外夹板之间间隔可调的贯通夹持空间；所述外夹板通过铰接轴铰接于工装夹持头上，所述模组夹持部能够围绕所述铰接轴旋转。此外，本发明还提供一种模组膨胀疲劳强度测试方法。本发明所述的模组膨胀疲劳强度测试工装结构简单，安装方便，测试效果准确。

摘要： 本发明涉及疲劳强度优异的氮化用热轧钢板或氮化用冷轧钢板，尤其是含有适量的Cr、V、B的钢，沿板厚方向的距表面50μm以内的位错密度与板厚方向的1/4的位置的位错密度相比为2.0倍以上且10.0倍以下，它的制法的特征在于对具有前述成分的热轧钢板或冷轧钢板进行酸洗后，以压下率为0.5～5.0％且轧机负荷除以钢板板宽的线负荷F(kg/mm)与钢板的长度方向所负载的每单位面积的负荷T(kg/mm2)之比F/T为8000以上的条件实施平整轧制，进而制成将这些热轧钢板或冷轧钢板成形并氮化处理了的汽车部件。

摘要： 本发明提供一种焊缝区疲劳强度优良的施工机械的吊杆和臂杆构件及其疲劳强度的提高方法，其特征在于：在上述施工机械的吊杆和臂杆构件的完全焊透焊缝区的焊趾部具有励振打击痕。上述励振打击痕的底部表面的残余应力优选为10MPa以上的残余压缩应力。

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： 本发明公开了一种通过硬化强度和抗拉强度预测金属材料疲劳强度的方法，属于材料科学与工程应用技术领域。该方法首先根据工程应力应变曲线计算真实应力应变曲线，然后获取加工硬化能力参数——硬化强度，并结合抗拉强度，通过双参数最小二乘法拟合，建立加工硬化能力及抗拉强度与疲劳强度的关系。该方法有效的降低了疲劳强度预测所需实验量，极大程度节约了时间、金钱和人力成本，且具有较高准确度，可以广泛应用于多种加工硬化能力较强的金属材料。

摘要： 本发明公开了用于飞机振动叠加疲劳强度测试的疲劳载荷柔性施加系统，属于飞机测试技术领域，施加系统包括试验台、支撑组件和连接组件；试验台上设有试验件，支撑组件包括内侧固定梁、外侧固定梁、加载杆、加载固定梁和转向固定梁，内侧固定梁、外侧固定梁、加载固定梁和转向固定梁分别与试验室内壁连接，加载杆位于外侧固定梁和加载固定梁之间，连接组件用于将内侧固定梁、外侧固定梁、加载杆、加载固定梁、转向固定梁和试验件连接；本发明的施加系统结构设计合理，有利于提高飞机振动叠加疲劳强度测试结果的准确性。