接管形式及接管尺寸对压力容器疲劳寿命的影响

运用有限元方法对压力容器开孔接管区进行了数值分析,比较了正交接管、45°轴向斜接管和45°切向斜接管的应力分布规律与疲劳寿命,并以正交接管为例分析了接管尺寸对压力容器疲劳寿命的影响。结果表明:压力容器开孔接管区产生明显的应力集中,各类应力的最大值发生在接管与筒体连接处,是筒体失效的危险区域;筒体上切向斜接管比相同内径的正交接管和轴向接管的应力集中都小。适当尺寸的内外过渡圆角、接管内径和接管壁厚均能提高压力容器的使用寿命。     

TC25钛合金室温高周疲劳累积损伤与疲劳寿命分析

在恒定最大应力700 MPa条件下,对TC25钛合金进行不同应力比下的室温高周疲劳实验,测试TC25钛合金的高周疲劳寿命,考察疲劳寿命与应力比之间的关系.每间隔一定疲劳周次测试试样的电阻,采用电阻变化率表征疲劳损伤,并应用Chaboche损伤模型来推导疲劳损伤演化方程,结果显示理论计算结果与实验数据吻合,表明Chaboche损伤模型能够精确预测轴向循环加载条件下TC25钛合金的高周疲劳累积损伤,且在恒定最大应力条件下,TC25钛合金的疲劳寿命随应力比的增大而增大.测试应力比r为0.1时不同应变强化量下TC25钛合金的疲劳寿命,基于微观结构分析,考察应变强化对疲劳寿命的影响,结果表明增大应变强化量能有效提高疲劳寿命.     

含相互作用裂纹海洋立管疲劳寿命数值分析

采用ANSYS有限元软件计算含不同尺寸裂纹的海洋立管在内压和波浪力共同作用下的疲劳寿命,分析了海洋立管的疲劳寿命随裂纹几何参数的变化规律.发现对于深度a=5mm长度变化的裂纹,海洋立管的疲劳寿命随着裂纹夹角的增大逐渐减小;当裂纹之间的夹角从10°增加到50°时,疲劳寿命随裂纹长度的增加而减小的程度趋于平缓,即两裂纹之间的夹角对海洋立管疲劳寿命的影响随着裂纹夹角的增大而逐渐减弱.     

在役钢桁架简支梁桥的剩余疲劳寿命估算

以兰州市刘沙公路某钢桁架简支梁桥为例,建立3-D有限元仿真模型,进行了实测与理论模拟对比分析,通过计算得到控制桥梁疲劳的关键杆件,并运用既有钢桥的疲劳寿命模型确定其疲劳寿命.工程实践表明,精确模拟桥梁的工作状态及关键杆件的疲劳寿命对研究钢桥的疲劳十分重要.     

QP-16型球头挂环疲劳寿命试验研究与分析

计算了球头挂环承载的六分裂架空线的载荷,完成了QP-16型球头挂环的3D模型的创建及球头挂环的边界条件的分析,数值仿真了球头挂环的受力情况;基于实验数据,拟合了球头挂环的疲劳寿命曲线,结合动态载荷的频谱,得出了计算振动载荷下的疲劳寿命;一方面为使用软件研究球头挂环的动态特性奠定了基础,另一方面基于评估球头挂环的寿命,为其定期抽检提供了参考.     

扭转载荷下缺口参数对圆轴应力分布的影响

讨论缺口几何参数对应力集中水平的影响.利用有限元软件ANSYS,建立扭转载荷下缺口轴的力学模型,计算缺口根部附近的局部应力应变,分析缺口几何参数对轴应力集中的影响.结果表明：缺口根部附近存在一很小区域,该区域的应力同缺口半径、缺口深度和张开角有关,在这个区域内,应力有统一的特性.     

燕尾榫连接结构低周微动疲劳寿命预测

在低周疲劳寿命预测方法中,通过引入摩擦功因子,考虑微动作用对构件疲劳寿命的影响,对传统的名义应力法进行改进,以用于构件的低周疲劳寿命预测.针对燕尾榫连接结构,采用有限元技术求解接触问题,获得结构接触应力及接触状态量的分布,并预测裂纹萌生的位置.进一步应用该位置处的应力场和接触状态进行结构的寿命预测,通过燕尾榫连接结构的低周微动疲劳试验,获得了寿命预测模型中的相关参数.最后采用相关文献中的试验结果对该模型进行了验证.     

焊接结构疲劳强度预测的局部法研究

以焊缝附近局部半圆区域的平均应力为控制参数,得到焊接结构疲劳切口系数的计算理论,在考虑材料、结构几何形式、残余应力等因素对疲劳强度影响的基础上,建立了对称循环和非对称循环时焊接结构有效应力集中系数预测的局部法模型.通过对几类错位板接头的有限元计算分析,得到这些焊接结构焊缝附近局部区域的应力场,进而预测它们的疲劳强度,并将预测结果与疲劳试验进行了比较,获得了令人满意的结果.用局部法预估焊接结构的疲劳强度,能大量减少疲劳实验,节省经费开支,对工程应用有参考价值     

水平轴风力机塔架载荷谱及疲劳寿命仿真分析

针对1.5 MW水平轴风力机,建立风力机的有限元模型。运用风振系数法和Betz动量理论计算风力机拟静力风载荷,以三角级数叠加法为基础分析了风力机塔架在复杂交变载荷作用下的响应,基于Miner线性疲劳累积损伤理论,分析了该类风力机塔架的疲劳寿命。结果表明,满足设计寿命要求30年,为风力机结构设计提供了参考依据。     

客车车轴的应力谱分析与疲劳寿命估算

本文依据我们在“客车车轴随机动态响应及车轴强度的结合研究”一文中所得的计算结果，建立了车轴薄弱环节──轮座部位的计算应力谱模型，并用Ｍｉｎｅｒ线性疲劳累积损伤理论作了ＲＤ＿３轴的疲劳寿命估算，算得其寿命按每年运行２０万公里计，约为３２．８年，即相当于运行里程为６５６万公里。文中试图根据轨道载荷谱所得的计算结果，以车轴为例进行疲劳寿命预估的方法，为进行新型转向架及其它运输机械设计时，不可能得到实测谱的承载部件的寿命估算提供了一种有效的替代方法。     

中碳钢短裂纹扩展规律及其在疲劳寿命预测上的应用

从研究中碳合金结构钢３５ＣｒＭｏ，４２ＣｒＭＯ三点弯曲缺口试件的疲劳裂纹萌生及短裂纹扩展规律出发，研究了疲劳过程中各个阶段所占总疲劳的百分比，并以短裂纹扩展规律为基，提出了预测试件疲劳寿命的经验公式。     

应力法下料的脆性断裂设计

在简要介绍裂纹技术及断裂设计概念的基础上，讨论了应力法断料的概念及特点，确定了地低应力脆断的敏感性应力状态和最佳预荷方式，以表征切口尖端附近应力场强的无量纲因子ｎ（ａ／ｂ）为基础，通过实验和数值计算得出包括切口尖端半径、切口深度和切口张角在内的适宜切口参数，从而为应力法下料的应用提供了技术保证。     

碰撞工况下高速弹性输送机械手疲劳分析

针对航载高速弹性输送机械手在试验中出现的疲劳破坏情况,首次综合考虑机械手的外部斜碰撞和运动副间隙引起的内部碰撞,采用非线性弹簧和非线性阻尼描述碰撞过程,结合有限元方法建立了动力学模型,通过数值仿真,求得了关键截面的应力谱,计算出了疲劳寿命;计算值与试验结果比较吻合,验证了所建模型的正确性.     

专用机床主轴系统的平衡分析

针对YD4140型切槽机主轴系统工作中存在的不平衡现象，运用自动控制原理和转子动力学原理进行了分析，通过鳊程对平衡重进行了计算和仿真优化，结果表明，平衡后切槽刀刀尖位移振幅减小了许多，提高了刀具寿命和切削的稳定性，改善了主轴系统的稳定性，因此，校正后的结构是可行的。     

疲劳裂纹扩展率的工程计算方法

以弹塑性断裂理论为基础，提出了基于J积分的疲劳裂纹扩展率工程计算方法，并推导出了D—M模型下的疲劳寿命工程计算公式。