连杆孔颈再制造修复后的疲劳寿命研究

为了解决连杆大端孔颈表面出现磨损和微裂纹而局部脱落引起发动机异常噪声和振动的问题,文章采用等离子喷焊技术对上述磨损连杆大端孔颈进行再制造修复;通过研究再制造修复层深度与连杆疲劳寿命之间的关系,建立修复层深度与缺陷占比、疲劳寿命之间的线性回归方程。研究得出：再制造修复连杆的疲劳寿命得到延长,磨损程度下降;当再制造修复层深度平均每增加0.1 mm,样件的相对运行寿命和缺陷占比率分别增加12.1%和降低1.43%。研究结果表明,等离子喷焊技术提高了连杆孔颈的表面质量,为再制造修复技术在连杆大端孔颈的应用提供了理论基础,为科学预测连杆的剩余运行周期提供了一定的参考价值。     

基于二阶粒子群算法优化的神经网络再制造工件疲劳寿命预测

再制造工件多元异质材料特性及工艺参数对疲劳寿命的影响,使得传统的疲劳寿命计算方法无法适用于再制造工件,针对此问题建立了再制造工件疲劳损伤预测修正模型,并通过疲劳试验分析了不同熔覆厚度和宽度条件下对试件疲劳强度和可靠性寿命的影响,同时获取了寿命预测修正系数;进而采用二阶粒子群算法优化的反向传播(back propagation,BP)神经网络,构建了材料性能参数、应力水平及再制造工艺影响因素与疲劳寿命之间的关系模型,针对再制造工件进行寿命预测。结果表明,神经网络的预测结果与试验数据相符,优于数值计算预测模型,为实现再制造工件的疲劳寿命预测提供了一种新的方法和手段。     

再制造航空发动机涡轮盘LCF寿命预测研究

针对缺乏航空发动机再制造涡轮盘低周疲劳(low cycle fatigue,LCF)参数数据,无法直接利用传统寿命预测方法进行再制造涡轮盘LCF寿命预测的现状,考虑疲劳极限与疲劳寿命的关系,提出利用再制造涡轮盘寿命修正系数,对通过有限元应力-应变分析及局部应力-应变法得到的寿命预测结果进行修正的方法,实现再制造涡轮盘寿命预测．最后将预测结果与相关试验结果进行对比,证明预测结果具有一定准确性．     

高阶固有频率检测评估旧零件疲劳损伤的研究

针对再制造工程中旧零件内部疲劳损伤难以检测的问题,尝试运用高阶固有频率对疲劳损伤的敏感性来检测评估旧零件疲劳损伤,并进行了试验研究。首先,通过ANSYS模拟分析,从理论上论证,高阶固有频率比低阶固有频率能更敏感地反应损伤变化、检测损伤;然后,采用自主研发的双通道高灵敏声振检测仪构建了高阶固有频率测量方法,固有频率的实测值与理论计算值的误差均小于3%,表明测量方法具有较高精度;预置裂纹和经过疲劳试验试件的高阶固有频率值,对裂纹(裂纹率8.3%~33.3%)和疲劳试验时间6~30 h试件均有不同的变化,表明高阶固有频率可以检测评估疲劳损伤;最后,在再制造工厂对一批连杆体旧零件进行高阶固有频率测试,发现在役使用时间仅有41 h旧零件的高阶固有频率已有明显变化,表明高阶固有频率对旧零件疲劳损伤很敏感,将会是再制造旧零件无损检测的新途径。     

材料疲劳性能变化规律与剩余寿命预测

研究了４５号钢材料在疲劳过程中其机械性能的变化规律，探讨了以显微硬度作为材料疲劳损伤检测参量，以及实现零件剩余寿命预测的可行性。     

基于症状的风机复合材料叶片疲劳可靠度及维护策略优化

针对风力发电机复合材料叶片疲劳问题,基于复合材料疲劳REIFSNIDER模型推导疲劳裂缝长度扩展公式;以疲劳裂缝长度为症状指标,结合WEIBULL症状寿命模型,提出基于症状的风机复合材料叶片疲劳可靠度分析和剩余使用寿命预测方法。考虑检测和修复措施对叶片失效概率和症状可靠度的影响,采用贝叶斯方法予以修正,提出以全寿命周期维护成本为优化目标的复合材料叶片疲劳维护策略优化方法。研究结果表明:检测、修复等维护措施可有效降低叶片失效风险水平,增加症状可靠度水平;采用"检测+修复"综合维护措施比单一采用检测或修复维护措施更有效。     

采煤机再制造工艺实践论述

该文以新汶矿业集团水帘洞煤矿MG 450/1050-WDK采煤机为例对采煤机再制造的工艺制定与实施作了简单的介绍.该公司严格执行再制造工艺要求及其检验标准,利用全寿命周期检测、等离子喷涂、电刷镀等国际先进技术,提高了煤机的综合性能,得到了集团公司设备中心和矿方的高度认可与一致好评.     

四通道多频涡流定量评价曲轴圆角疲劳裂纹深度的试验研究

再制造前曲轴圆角疲劳裂纹扩展深度是影响其剩余疲劳寿命的重要因素,采用无损评估方法评价圆角疲劳裂纹扩展深度对于再制造前曲轴的质量控制至关重要. 根据曲轴圆角的几何特征,应用多频涡流技术结合曲轴四通道涡流检测探头对圆角疲劳裂纹扩展深度进行定量评价. 结果表明:多频涡流信号幅值的变化可以准确判断裂纹位置,进而可根据多频涡流信号的幅值反演裂纹的深度信息,为再制造前曲轴的质量控制提供依据.      

基于剩余强度衰减退化的非线性累积损伤准则及其可靠性定寿

零件的疲劳破坏是一个损伤逐步累积、承载能力逐步下降的过程,其疲劳强度随其承受的载荷和频次而不断衰减.通过研究疲劳过程中材料剩余强度衰减退化的规律,从疲劳损伤的定义出发,把剩余强度退化通过一个衰减系数引入到损伤的定义中,提出考虑材料强度性能退化的非线性累积损伤模型来修正Corten-Dolan理论模型.该模型不但考虑了载荷间的相互作用效应,而且还考虑了载荷加载历史引起的强度退化的影响.同时提出了一种基于剩余强度衰减退化的零件疲劳寿命可靠性分析方法,即在假设剩余强度分布服从对数正态分布下,用零件的剩余疲劳损伤强度计算疲劳可靠度和预测零件疲劳可靠性寿命.通过基于修正Corten-Dolan模型的疲劳寿命预测和算例对比分析,该模型完善了传统Corten-Dolan理论模型的适用范围,提高了预测精度.以恒幅载荷作用下的疲劳可靠性描述为例,通过对比模型分析值和实验值,证实了基于剩余强度衰减退化的疲劳寿命可靠性分析模型的可行性,并可以推广至多级载荷作用下的疲劳可靠性寿命的预测.     

随机载荷下风电齿轮箱太阳轮疲劳寿命预测

以2 MW水平轴变速风力发电机齿轮箱中的太阳轮为研究对象,选用双参数Weibull分布描述风场风速的统计规律,以此作为齿轮箱的外部载荷激励,并通过Monte Carlo方法进行仿真模拟得到太阳轮的应力分布.基于随机载荷作用下零件疲劳寿命的预测模型对风电齿轮箱中太阳轮的疲劳寿命进行预测,结果表明:该方法能够有效预测随机载荷作用下太阳轮的疲劳寿命,对风电齿轮箱零件的疲劳寿命预测与评估具有一定的指导意义.     

增材再制造机械零件服役寿命预测方法及实验研究

<正>我校机械工程学院舒林森博士2015年获批国家自然科学基金项目:增材再制造机械零件服役寿命预测方法及实验研究(项目编号:51505268)。增材再制造机械零件服役寿命预测是高端装备再制     

一般零件疲劳寿命分析流程的应用研究

疲劳（耐久）寿命一般指零件疲劳失效时所经受的应力或应变的循环次数,零件疲劳寿命是否满足产品要求一直是设计的重要方面。随着企业在CAE技术的应用更加深入,为更好的满足公司的开发要求,意识到应制定并规范新的疲劳寿命的技术流程,并对它的应用的可行性及意义做了研究。认为比现状有较大的先进性,值得采用。     

混凝土路面板早期开裂疲劳寿命预测

为准确预测水泥混凝土路面板在早期裂缝情况下的疲劳寿命,帮助制定合理的维修计划、延长道路使用寿命,该文通过小梁四点弯拉及混凝土板疲劳加载试验,研究了混凝土断裂力学参数及疲劳行为,并对有裂缝混凝土板的疲劳寿命进行预测分析。试验研究和模型预测均表明:混凝土路面板早期开裂疲劳寿命或破损过程分为3个阶段,且板的疲劳断裂寿命远小于传统模型预测值;开放交通时间的早晚对板的疲劳寿命有至关重要影响。研究结果对于准确预测疲劳寿命和及时进行路面维修与裂缝处理具有实际意义。     

基于ANSYS的剪切机推链疲劳寿命研究

结合疲劳寿命预测的相关理论,根据经验公式估算出零件S-N曲线．拆分剪切机推链成链轴和外链板模型与内套和内链板模型,利用ANSYS的疲劳寿命分析模块分析了推链的受力和疲劳寿命情况,得出了推链内套、链轴、内链板、外链板的应力和疲劳寿命云图,其中链板内孔附近是推链的薄弱区域,外链板只能承受7．3594万次推压,而内链板能承受21．243万次推压．     

随机载荷下风电叶片疲劳寿命及可靠性试验评估

为对随机载荷作用下风电叶片的疲劳寿命及可靠性进行预测与评估,首先基于Miner累积损伤理论及全概率公式,推导出随机载荷作用下风电叶片的疲劳寿命预测模型;然后根据寿命等效原则(即随机载荷下的疲劳寿命与恒幅载荷下的疲劳寿命相等)提出了随机载荷下风电叶片疲劳可靠性评估的等效应力试验法;最后通过风电叶片复合材料的疲劳试验数据对本文方法的有效性进行验证.结果表明:本文方法能够有效预测与评估风电叶片复合材料的疲劳寿命及可靠性,为随机载荷作用下风电叶片的疲劳寿命预测及可靠性试验评估提供理论依据.     

零均值随机变幅载荷作用下零件疲劳可靠度尺寸的计算方法

本文根据现有的疲劳理论,提出了进行零均值随机变幅载荷作用下零件疲劳可靠度尺寸的计算方法。这个计算方法同时也适用于零均值随机变幅应力下,零件给定可靠度时的寿命计算及给定工作寿命时的可靠度计算。计算过程简单,适合于工程应用。     

绿色再制造工程的进展与发展趋势

再制造工程是一个以产品全寿命周期设计和管理为指导,以优质、高效、节能、节材、环保为目标,以先进技术和产业化生产为手段,来修复改造废旧产品的一系列技术措施或工程活动的总称。再制造工程是对先进制造技术的补充和发展：是全寿命周期管理的延伸：是实现产业可持续发展的重要技术途径：再制造工程可带来新的经济增长点。绿色再制造工程将在我国具有广阔的应用前景。     

浅谈金属材料疲劳寿命的研究进展

影响金属材料疲劳寿命的因素很多,使得预测疲劳寿命十分复杂,目前预测方法主要有:名义应力法,局部应力应变法,断裂力学法等.简述了当前国内外在这方面的研究进展,以及疲劳寿命预测在结构寿命设计及损伤容限设计上的重要意义.     

基于多因素修正的结构件疲劳寿命预估方法

针对传统疲劳寿命预估算法精度低且适用性窄的问题,结合工程结构件的实际特点确定了对疲劳寿命估算精度造成影响的主要因素,将影响因素量化为具体的修正因子,并在此基础上提出了一种基于多因素修正的结构件疲劳寿命预估方法.然后应用修正后的算法对实例构件的疲劳寿命进行估算,并将估算结果与应用局部应力-应变法估算的结果及台架疲劳试验结果进行对比.结果表明,修正后的算法能够实现一般大型结构件疲劳寿命的准确估算,是一类预测精度高、实施方便且具有广泛工程应用前景的疲劳寿命估算方法.     

基于链板理论S-N曲线的链条疲劳可靠性设计

链条传动在石油机械、农业机械等领域应用广泛。链条可靠性对于机械系统可靠性具有重要影响。链条的主要失效形式是链板疲劳断裂,链板零件强度寿命(S-N)曲线是链条疲劳可靠性设计的重要基础。合理可行的链板零件理论S-N曲线可以避免开展疲劳试验或者仅仅进行少量疲劳试验;且便于工程应用。提出了链板零件S-N曲线的理论处理方法。基于链板零件理论S-N曲线,给出了板式链条疲劳可靠性设计方法。通过实例分析结果与板式链条常规设计原则相对比,验证了链板零件S-N曲线理论处理方法和板式链条疲劳可靠性设计方法的可行性。