铝内胆碳纤维全缠绕气瓶疲劳应变监测方法

针对气瓶疲劳过程中出现的泄露爆炸等安全问题,以20 MPa作为最大压力,对铝内胆碳纤维全缠绕气瓶进行了应变疲劳监测试验,直至气瓶疲劳失效.为了排除气瓶疲劳过程中温度因素对试验结果的影响,同时也对温度信号进行了采集,采用回归分析进行温度效应分离,得到了铝内胆碳纤维全缠绕气瓶应变的真实变化情况.研究结果表明:采用应变片对铝...     

国产三心凹底气瓶疲劳性能研究

本文提供了２５只国产中碳锰合金钢三心凹底气瓶疲劳试验的基本结论，试验表 明：三心凹底气瓶如果设计或制造不当，瓶根是疲劳失效的薄弱环节；讨论了压力容 器疲劳设计方法；根据气瓶疲劳试验实测数据，获得了瓶底疲劳失效的试验“最佳” 曲线。并以此为基础，取应力安全系数为１．６．寿命安全系数为８，首次提出了中碳 锰合金钢三心凹底气瓶底型设计的疲劳设计曲线，供气瓶设计使用．     

长管拖车天然气瓶疲劳寿命分析

长管拖车天然气瓶在内压变化及道路运输造成的惯性载荷作用下,存在疲劳失效风险。为了明确在交变载荷作用下气瓶的安全状态,以目前广泛采用的长管拖车天然气瓶为模型,针对内压和惯性载荷作用下的长管拖车气瓶进行了疲劳分析。采用ANSYS Workbench进行模拟,得到了不同载荷条件下气瓶的疲劳寿命分布情况。分析结果表明,在内压作用下,气瓶处于有限疲劳寿命状态,但能够满足要求;当惯性载荷超过一定数值时,长管拖车气瓶处于有限寿命状态,不满足强度要求,因此要控制其受到的惯性载荷。     

纤维缠绕复合材料气瓶研究进展

纤维缠绕复合材料气瓶具有高比强度和比模量、抗疲劳、抗腐蚀等优点,已经成为研究的焦点.文中分析了纤维缠绕复合材料气瓶在国内外的研究进展,并进行了归纳总结,主要内容包括:纤维缠绕复合材料气瓶的国内外标准、制造过程中应考虑的主要因素、失效准则、失效模式以及优化设计.通过对比发现,Tsai-Wu失效准则预测的失效压力与实验值最接近.提出了一些预防复合材料气瓶失效的措施,对气瓶的安全使用有一定的借鉴作用.最后指出了未来研究的重点.     

70 MPa车载Ⅳ型储氢气瓶铺层设计与实验验证

为了准确预测封头纤维厚度和改善封头纤维堆积,采用理论分析、有限元模拟和实验验证相结合的方式,提出了一种结合三次样条函数封头厚度预测法与扩孔缠绕工艺的碳纤维全缠绕复合材料气瓶铺层设计方法。根据设计结果,基于ANSYS ACP软件建立了工作压力70 MPa的塑料内胆复合材料气瓶有限元模型,分析了气瓶复合材料层在公称工作压力和最小爆破压力下的受力情况。以三维Hashin失效准则作为复合材料失效判据,采用Camanho提出的单元刚度退化方案,对复合材料气瓶进行渐进失效分析,从而预测了气瓶最终爆破压力和爆破位置。进行了气瓶水压爆破实验,实验结果表明：气瓶在未爆破的情况下已能承载158.75 MPa的压力,验证了该铺层方法能够满足静强度要求;实验结果未能验证渐进失效分析预测的爆破压力165.71 MPa和爆破失效位置。研究成果可为70 MPa车载塑料内胆复合材料气瓶的研发提供依据。     

载重车轮动态弯曲疲劳试验用高强螺栓的断裂分析

载重车轮下线后一般需要进行动态弯曲疲劳试验。但连接车轮和弯曲疲劳试验机加载轴所使用的高强度螺栓在试验过程中出现了早期断裂的现象。通过宏观检验、断口分析、硬度测试和金相分析等方法对失效螺栓进行分析,确定了其断裂的主要原因为热处理不良、内部组织不良、外表面脆性大和循环作用力大于疲劳许用应力。通过对高强螺栓原材料的检验,并调整热处理工艺,在后续的试验过程中未出现螺栓断裂的情况。     

工业气瓶的失效分析

应用"失效学"的原理,利用"寿命浴盆曲线",分析了气瓶的早期失效、偶然失效和耗损失效所引起的爆炸伤亡事故,同时,提出了预防气瓶失效的对策和措施。     

内压圆筒中表面裂纹的疲劳扩展和断裂分析研究

本文讨论了当前流行的内压圆筒表面裂纹疲劳扩展和断裂强度的部分解法与公式．并对五只国产气瓶进行了疲劳试验。应用上述所讨论的公式总结疲劳扩展的规律性，分别得出国产气瓶用钢（４０Ｍｎ２Ａ和 ４２Ｍｎ２Ａ正火）的疲劳特性常数 ｎ和 Ｃ．并用所得结果计算了４条裂纹的疲劳寿命，将它们与实测寿命作了比较，标准误差在±１７％以内。     

有限元法对车载钢制天然气瓶疲劳分析

该文首先系统地阐述了基于疲劳损伤理论的气瓶寿命的计算方法;再针对车用钢制天然气气瓶使用过程中会对气瓶强度产生影响的因素进行探讨;最后在某型车用气瓶强度分析的基础上依据损伤理论以及计算方法给出了该型气瓶的使用寿命情况,同时也系统地分析了一些使用因素对气瓶寿命的影响。该计算方法与分析过程可以为车用天然气气瓶的安全使用以及检测提供理论基础和依据。     

EMD共振解调在滚动轴承故障诊断中的应用

针对人为加工的滚动轴承点蚀故障数据难以模拟真实疲劳失效过程的问题,提出将滚动轴承强化寿命试验的轴承疲劳失效过程数据作为故障诊断数据,结合经验模态分解(Em-piricalMode Decomposition,EMD)与共振解调技术对真实疲劳失效的滚动轴承进行故障诊断.依托经验模态分解的自适应性,有效的将携带故障信息的高频调制信号从原信号中分离出来,实现了信号的带通滤波;利用H ilbert变换进行解调分析得到包含故障特征信息的低频包络信号,经过频谱分析后实现对疲劳失效滚动轴承故障特征提取和故障辨识.实验结果表明:该方法能诊断真实情况的滚动轴承疲劳失效故障.     

钛冷凝器失效原因分析及国产化关键技术研究

分析了扬子石化公司PTA生产装置中氧化工段钛冷凝器的失效原因，通过断裂换热管的新口分析确定了钛管失效类型为疲劳断裂，根据列管振动分析计算结果，证实了钛冷凝器在运行过程中确实会产生振动，从而引起钛管疲劳失效。据此，提出了消除振动及改进冷凝器结构的措施，并就国产化制造中的关键技术开展试验与分析研究。     

某乘用车空调管路疲劳失效原因分析

文章对某乘用车在强化道路上进行耐久性试验时出现空调排气管断裂的原因进行了分析。基于ANSYS软件建立了汽车空调管路系统的有限元模型,利用模态试验验证了模型的准确性;通过试验采集了强化道路条件下管路系统载荷输入位置的加速度信号,获得了各测点的载荷功率谱,并以此作为输入,对该车型的空调管路结构进行随机振动分析,发现排气管理论失效位置与实际断裂位置吻合;通过对危险点应力功率谱的分析,并结合管路系统的频响分析结果,判断发动机激励引起排气管共振是导致排气管疲劳失效的重要原因,为排气管结构优化指明了方向。     

活塞机械疲劳试验的三维接触有限元仿真

针对某活塞机械疲劳试验,以某铝合金活塞为研究对象,采用有限元方法分析了在交变机械载荷作用下活塞销和活塞销座内侧之间接触状态和接触应力的变化,在此基础上确定了活塞疲劳失效的主要位置,这一数值计算结果与试验结果吻合,进而分析了接触对活塞疲劳失效的影响.     

某新能源汽车后副车架疲劳失效分析与优化

为了解决某新能源汽车后副车架台架试验的疲劳失效问题,首先基于Hypermesh软件建立后副车架有限元模型;其次分别对其进行刚度分析、强度分析和疲劳分析。结果表明：其模态小于目标值;其最大应力小于材料屈服;其本体及其焊缝的最大损伤值超出目标值,最大损伤位置与失效位置相同。然后,通过填充其漏液孔进行结构优化,优化之后其各项性能均能够满足设计要求。最后对其优化方案进行台架试验验证,满足台架疲劳要求。     

对智能复合材料单向疲劳失效的研究

对智能复合材料在经受单向拉－拉试验产生的光纤疲劳失效性能进行了研究，对智能复合材料内的光纤方位角分别为０°，４５°，９０°进行了应力－寿命试验，在输入应变能量的基础上提出了疲劳失效准则，这一准则可用于光纤方位角的调整和应力比的分析。     

驱动桥差速器壳联接螺栓失效分析和改进

以某产品联接螺栓失效的分析为例,对螺栓的受力和疲劳强度进行分析,找到了失效的原因并进行改进.提出在受交变载荷的联接螺栓设计时,应根据其应力幅进行疲劳寿命的校核.     

物探冲击器失效机理分析与改进

对物探冲击器失效分析认为,内缸套失效主要以变形和偏磨为主,活塞失效主要集中在外表面的磨损和冲击端面疲劳破坏,磨损的主要形式为粘着磨损和磨料磨损。提出了提高冲击器使用寿命的具体措施并进行了活塞热处理工艺试验研究。     

驱动桥壳断裂的失效分析

某车型驱动桥壳在疲劳试验过程中出现异常断裂，通过化学成分测定、断口宏观及显微组织的观察，进行失效分析。结果表明，焊道位置材料缺陷以及非金属夹杂物局部偏多是造成桥壳断裂的主要原因。     

随机结构系统综合考虑静强度、刚度和疲劳的多失效模式的可靠性分析

在结构系统使用过程中, 将可能出现多种失效形式, 例如静载失效、疲劳失效和刚度等失效形式. 根据疲劳载荷造成的随机裂纹对结构极限应力和截面模量的影响, 给出了结构构件在裂纹扩展下的构件剩余抗力的表达形式, 分析了结构系统中每一个单元在静载和疲劳载荷作用下的失效形式, 并考虑了各失效模式之间的相关性对该单元可靠性的影响. 具体分析了结构系统在静载和疲劳载荷作用下的失效机理以及各失效模式之间的相关性, 给出了在静载和疲劳载荷作用下结构系统的可靠性分析方法. 结合数值算例对结构系统进行了综合考虑静强度、刚度和疲劳的可靠性分析, 表明在不同的使用年限内, 结构系统失效概率是不同的, 静载和疲劳载荷对结构系统可靠性的影响也是不同的; 该方法比只考虑单一因素(或静强度、或疲劳、或刚度等)下的结构系统可靠性分析更符合结构系统使用的真实情况.     

6DF1曲轴断裂失效原因分析

采用断口形貌观察、化学成分分析、金相检验和力学性能测试等方法,对42CrMo钢6DF1曲轴使用过程中发生断裂失效的原因进行研究。结果表明,该曲轴的断裂位置发生在连杆轴颈处,断裂系由疲劳引起,在疲劳裂纹源附近存在的成分偏析是曲轴发生疲劳断裂的主要原因。