随机疲劳载荷的处理及载荷谱编制准则

研究了随机疲劳载荷的小载荷取舍标准，载荷之间的相互作用效应和顺序效应以疲劳损伤的影响，提出了与随机载荷历程损伤等效的疲劳载荷谱的编制方法及准则。     

随机疲劳谱编制新方法

提出一种新的疲劳载荷谱编制方法,该法遵循雨流循环计数规则。新建谱与实测谱具有完全相同的循环计数统计结果,并且尽可能地保留了原实测历程谱的本身特性,与程序谱相比更接近实际。通过四种车辆实测谱计算分析,证实该疲劳谱与实测谱损伤基本等效。     

材料疲劳损伤过程描述的智能方法

对描述材料疲劳损伤过程的智能仿真方法进行了研究,建立了新的模型·它能定量地反映载荷顺序效应和材料疲劳特性,准确地描述材料疲劳损伤的复杂变化历程,材料的疲劳韧性视为常量,可作为失效判据·选用正火３５钢进行了两级载荷及随机载荷疲劳试验,两种载荷作用下其寿命估算的最大误差分别为１５－７４％和８－９％·其寿命估算值与试验值吻合较好,分析精度较高·     

一种预测焊接结构疲劳寿命的新方法

介绍了一种用于焊接结构疲劳寿命预测的方法。这种方法是基于功率谱密度等有关的统计参量,避开了常规疲劳寿命估算中对随机载荷谱进行循环计数的要求。根据输入及结构响应的频率成分,一般都可以预先估算出有关的统计参量,如功率谱密度函数等。文中给出了具体的计算实例,计算结果与实际情况比较吻合。     

双频载荷等效计数法

本文提出双频载荷等效计数的两种方法:其一,首先对载荷进行雨流计数,利用应力-应变(ε-σ)滞回环,使雨流计数前、后的双频载荷具有一一对应关系,从而推导出叠加在大载荷基础上的小载荷的等效循环计数公式。其二,将大载荷的雨流计数结果转化为脉动载荷,再将小载荷叠加上去,使转换后的载荷与原载荷有其对应区间,然后,依据等级载荷累加原理得出双频载荷等效计数公式。最后根据等效应力公式和疲劳累积线性损伤公式得到双频载荷疲劳寿命估算公式。     

风电增速箱输出级齿轮副疲劳寿命有限元分析

建立了风电增速箱输出级斜齿轮副的三维接触有限元模型,计算了静载荷作用下齿轮副的应力应变;基于齿轮材料的疲劳试验常数,计算了材料的近似S-N曲线;对风电增速箱真实载荷谱20种工况的载荷历程进行雨流计数,得到载荷循环数、均值与幅值的关系。在FE-SAFE软件中,对斜齿轮副接触模型进行疲劳寿命分析,研究了载荷、表面粗糙度、残余应力以及轮齿修形量对齿轮副疲劳寿命的影响规律。结果表明,齿轮副应力集中处有少数低寿命点,齿轮副寿命随载荷及齿面粗糙度的增大而减小,残余拉应力使疲劳寿命减小,而残余压应力可使疲劳寿命增大,适度修形可提高齿轮的疲劳寿命。     

宽带随机载荷谱下结构疲劳寿命的计算

以目前国际上普遍认可的一种雨流循环计数应力范围概率密度函数为依据,采用结构危险部位疲劳寿命曲线,利用不完全Gamma函数,建立了一种宽带随机载荷谱下结构疲劳寿命计算的一种解析解法,为在宽带随机载荷谱下服役的结构在设计阶段用频域法进行疲劳寿命计算提供了一种快捷方法。     

改进雨流计数法在拖拉机零部件疲劳寿命估算中的应用

本文介绍了传统的载荷数据统计处理方法和改进的雨流计数法,着重强调以三峰谷计数原则代替一般的四峰谷计数原则。提出了在用改进雨流计数法进行载荷数据统计时结合载荷分布参数估计的变差系数法,可简化统计处理过程,提高计算速度。并且采用改进雨流计数法编制了上海-50拖拉机驾驶室骨架载荷谱,对骨架的随机疲劳寿命进行估算。     

复杂载荷历程简化方法的研究

通过局部应力-应变分析,阐明了载荷顺序对疲劳累积损伤的影响,它不仅取决于载荷历程本身,还与承载零件的几何特征有关。在此基础上,提出了一个能切实反应载荷顺序影响的简化复杂载荷历程的方法,通过对过载产生的残余应力的定量计算,着重分析了由于不同应力水平的载荷循环之间的相互作用引起的损伤加剧或减缓效应。     

雨流计数的快速实现方法

以四峰谷值雨流计数法为基础,介绍了雨流计数的快速实现方法.该方法在计数前需要对载荷时间历程进行非峰谷值点的去除和重调整处理.计数过程中将需保留数据单独存放,计数判定点的选取遵循单向选取、循环进行的原则,直至将载荷时间历程全部计数为一系列的全循环.最后以一工程应用实例证明了该方法有着很高的效率.     

Improved Data Processing of Loading Spectrum for Applications of Rainflow Counting Method

The rainflow counting method is a reasonable cyclecounting procedure for fatigue life calculation and simulation testing of structures.It defines cycles as closed stress /strain hysteresis loops.Application of the rainflow counting method requires a data processing of the loading spectrum,which consists of the elimination of non-peak value data points,load time histories adjustment and loop extraction.In the data processing of the loading spectrum,if a stress point is neither the peak nor the valley,it will be identified and eliminated from the loading spectrum.Generally,the loading process is idealized as a single peak-valley straight line.But in actually,there are polylines or nearly straight lines between peaks and valleys which can't be ignored.Therefore,in the process of eliminating such data points,it will produce error in method itself.To reduce the error produced by the traditional method itself,a new method which can well simplify the polylines in data processing of loading spectrum is proposed in this paper.Comparing with the original approximation method,the proposed method has higher precision.     

旋耕刀轴疲劳加载技术的研究

分析强化方法、加载次序对疲劳寿命的影响,讨论强化系数的选择、试验谱的确定和用局部应力应变监测疲劳损伤等问题,提出用随机次序加载和变频加载的方法.本文分析讨论的结果在旋耕刀轴疲劳试验中得到应用.     

随机载荷作用下船舶结构疲劳裂纹扩展

基于船舶等工程结构物在服役过程中的受载历程是一个随机过程,提出了一个由应力比和裂纹尖端约束及塑性区尺寸为主要参数计算裂纹张开比来考虑载荷相互作用的疲劳裂纹扩展寿命计算模型.用该模型对几种谱载荷作用下疲劳实验结果进行了预测.预测结果和不考虑裂纹闭合的线性损伤模型及疲劳计算程序FASTRAN预测结果进行了比较,表明本模型能较好地预测谱载荷作用下的疲劳裂纹扩展.     

Effect of Welded Residual Stresses on the Fatigue Life of Structural Components in Two-dimensional State

ＥｆｅｃｔｏｆＷｅｌｄｅｄＲｅｓｉｄｕａｌＳｔｒｅｓｅｓｏｎｔｈｅＦａｔｉｇｕｅＬｉｆｅｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＣｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎＴｗｏ┐ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＳｔａｔｅＦａｎＱｉｎｓｈａｎ（范钦珊），ＣｈｅｎＷｅｎ（陈文），ＺｈａｎｇＢｉｎ（...     

S45C钢轴向-扭转两阶段载荷下的疲劳寿命预测

针对S45C钢进行了一系列拉压载荷与扭转载荷不同加载顺序疲劳试验,用以考察载荷的改变对损伤和寿命的影响.试验结果表明,先拉压后扭转载荷下失效时的损伤值大于1,先扭转后拉压载荷下失效时的损伤值多数小于1,载荷模式和应力水平共同影响着失效时的损伤值.采用线性损伤律、双线性损伤律、损伤曲线方法和Morrow的非线性损伤律进行了寿命预测.从预测结果的比较看,各模型均具有过于安全的预测趋向.     

随机谱和程序谱及均方根载荷加载的裂纹扩展寿命研究

本文研究了随机谱加载、程序谱加载和均方根载荷加载的实验和疲劳裂纹扩展寿命估算.从实验和理论计算结果表明:对飞机谱载荷,程序谱加载,均方根载荷加载的疲劳裂纹扩展寿命皆比随机谱加载的寿命长.如果将程序谱的周期长度(一个程序周期的循环数)减50%,则所得的裂纹扩展寿命趋近于随机谱加载的寿命.     

不同计数法对计算疲劳寿命的影响

采用计算机模拟载荷序列分析了计数法对载荷的不同反应．研究了不同计数法在构件疲劳寿命预测中引起的误差大小和原因．指出了计数法的适应原则．对正确选择计数法和提高预测精度有重要参考价值．