广布损伤裂纹扩展试验与数值模拟 被引量：1

1

作者 谭申刚 刘朝君 +1 位作者 王锋 王新波 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期368-372,共5页

对三种开裂模式无钉载平板的广布损伤裂纹扩展试验进行了研究,发现裂纹间的干涉作用明显促进了裂纹的扩展,多裂纹情况下的裂纹扩展速率远大于单裂纹。同时,利用FRANC2D/L计算和分析了单裂纹、多孔相邻裂纹、多孔不相邻裂纹、多孔等长裂... 对三种开裂模式无钉载平板的广布损伤裂纹扩展试验进行了研究,发现裂纹间的干涉作用明显促进了裂纹的扩展,多裂纹情况下的裂纹扩展速率远大于单裂纹。同时,利用FRANC2D/L计算和分析了单裂纹、多孔相邻裂纹、多孔不相邻裂纹、多孔等长裂纹等四种开裂模式的裂纹扩展行为及应力强度因子分布。结果表明:裂纹扩展初始阶段主要受孔自身应力集中影响,裂纹间的干涉作用弱;随着裂纹扩展到一定长度时,裂纹间的干涉作用显著增大,且随着裂纹间韧带长度的减小而快速增加,与试验结果一致。 展开更多

关键词 广布损伤 应力强度因子 裂纹干涉 有限元

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广布损伤裂纹间干涉效应及数值分析 被引量：2

2

作者 谭申刚 王新波 王锋 《科学技术与工程》 2010年第7期1700-1704,共5页

进行了三种开裂模式无钉载平板的广布损伤裂纹扩展试验,研究发现裂纹间的干涉作用明显促进了裂纹的扩展,多裂纹情况下的裂纹扩展速率远大于单裂纹。同时,利用FRANC2D/L计算和分析了单裂纹、多孔相邻裂纹、多孔不相邻裂纹和多孔等长裂纹... 进行了三种开裂模式无钉载平板的广布损伤裂纹扩展试验,研究发现裂纹间的干涉作用明显促进了裂纹的扩展,多裂纹情况下的裂纹扩展速率远大于单裂纹。同时,利用FRANC2D/L计算和分析了单裂纹、多孔相邻裂纹、多孔不相邻裂纹和多孔等长裂纹等四种开裂模式的裂纹扩展行为及应力强度因子分布。结果表明,裂纹扩展初始阶段主要受孔自身应力集中影响,裂纹间的干涉作用弱;随着裂纹扩展到一定长度时,裂纹间的干涉作用显著增大,且随着裂纹间韧带长度的减小而快速增加,与试验结果一致。 展开更多

关键词 广布损伤 应力强度因子 裂纹干涉 有限元

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铝合金板广布疲劳损伤载荷谱加重的数值分析 被引量：3

3

作者 王芳丽 童明波 +1 位作者 王欢欢 朱书华 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期28-32,共5页

在三排45孔铝合金试验件载荷加重试验基础上,对该模型进行了细致的有限元计算,系统地分析了广布损伤裂纹尖端相互影响因子分布和载荷加重裂纹扩展规律。结果表明:对于两个裂纹参数ai和aj影响的裂纹尖端相互影响因子βi,随着aj的增加而增... 在三排45孔铝合金试验件载荷加重试验基础上,对该模型进行了细致的有限元计算,系统地分析了广布损伤裂纹尖端相互影响因子分布和载荷加重裂纹扩展规律。结果表明:对于两个裂纹参数ai和aj影响的裂纹尖端相互影响因子βi,随着aj的增加而增加,随着ai的增加而减小;对于3个参数ai,aj和ak影响的裂纹尖端相互影响因子βi,随着aj和ak的增加而增加,随着ai的增加而减小;载荷加重后对β没有影响,这是由于有限元模型进行的是线弹性分析。由有限元法、构件疲劳额定系数法和构件细节数效应系数法3种方法计算的载荷1.2倍加重后的裂纹扩展量Δa1.2和原载荷扩展量Δa的比值η,在加载比较小,裂纹比较短时,多裂纹的扩展可以看作独立的裂纹扩展,可以吻合得很好,大约在2左右;但是当加载比较大,裂纹比较长时,裂纹尖端的相互影响因子变大,裂纹的扩展会快速增加,用有限元法可以更好地预测。 展开更多

关键词 广布损伤 载荷谱加重 相互影响因子 裂纹扩展

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广布疲劳损伤加筋板结构剩余强度分析 被引量：8

4

作者 李仲 刘亚龙 +2 位作者 王生楠 葛森 吕国志 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期747-750,共4页

广布疲劳损伤(widespread fatigue damage,WFD)对老龄飞机是非常重要的问题。文中用工程方法和有限元方法计算含广布疲劳损伤(WFD)加筋板的剩余强度,完成3种类型9件加筋板的剩余强度试验。计算结果和试验结果比较吻合,能满足工程精度的... 广布疲劳损伤(widespread fatigue damage,WFD)对老龄飞机是非常重要的问题。文中用工程方法和有限元方法计算含广布疲劳损伤(WFD)加筋板的剩余强度,完成3种类型9件加筋板的剩余强度试验。计算结果和试验结果比较吻合,能满足工程精度的要求。结果还表明,WFD明显降低了加筋板的剩余强度。 展开更多

关键词 加筋板 广布疲劳损伤 剩余强度 应力强度因子

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加筋板广布疲劳损伤的剩余强度分析 被引量：5

5

作者 王志智 陈莉 聂学州 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期254-257,共4页

给出加筋板广布疲劳损伤的两种损伤类型和两个剩余强度判据 ,剩余强度判据是净截面塑性区屈服判据和裂尖韧带屈服判据。给出蒙皮带有多裂纹和蒙皮带有多裂纹且桁条也带有裂纹时应力强度因子的近似工程估算方法。文中也给出加筋板含多裂... 给出加筋板广布疲劳损伤的两种损伤类型和两个剩余强度判据 ,剩余强度判据是净截面塑性区屈服判据和裂尖韧带屈服判据。给出蒙皮带有多裂纹和蒙皮带有多裂纹且桁条也带有裂纹时应力强度因子的近似工程估算方法。文中也给出加筋板含多裂纹时剩余强度净截面塑性区屈服判据和裂尖韧带屈服判据的表达式及塑性区尺寸估算方法。对三种损伤的加筋板进行剩余强度试验 ,指出多裂纹尤其是桁条也带裂纹时剩余强度降低较多。用上述两种判据进行加筋板广布疲劳损伤剩余强度预测 。 展开更多

关键词 加筋板 广布疲劳损伤 应力强度因子 剩余强度 估算 试验 破坏应力

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广布疲劳损伤裂纹萌生问题研究 被引量：3

6

作者 毛可毅 于朋涛 +1 位作者 牟浩蕾 冯振宇 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第4期653-656,共4页

围绕广布疲劳损伤裂纹萌生问题研究了广布疲劳损伤裂纹萌生寿命与广布疲劳损伤出现时间的关系,以及MSD对裂纹萌生寿命的影响。给出了根据疲劳开裂情况确定的裂纹萌生寿命和损伤累积的修正计算方法,解决了MSD结构中细节疲劳裂纹萌生寿命... 围绕广布疲劳损伤裂纹萌生问题研究了广布疲劳损伤裂纹萌生寿命与广布疲劳损伤出现时间的关系,以及MSD对裂纹萌生寿命的影响。给出了根据疲劳开裂情况确定的裂纹萌生寿命和损伤累积的修正计算方法,解决了MSD结构中细节疲劳裂纹萌生寿命计算问题同时计及了MSD对裂纹萌生的促进加速效果。 展开更多

关键词 广布疲劳损伤 多位置损伤 疲劳寿命 损伤累积

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飞机结构发生多处损伤的概率分析方法 被引量：6

7

作者 闫晓中 王生楠 黄汉超 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期881-885,共5页

针对初始裂纹萌生和裂纹扩展的随机性,建立广布疲劳概率损伤模型。这个模型最主要的特征是通过蒙特卡洛法模拟初始裂纹萌生和裂纹扩展的随机过程,通过有限元对结构进行应力分析和给定的裂纹扩展公式确定裂纹的扩展增量计算。针对提出的... 针对初始裂纹萌生和裂纹扩展的随机性,建立广布疲劳概率损伤模型。这个模型最主要的特征是通过蒙特卡洛法模拟初始裂纹萌生和裂纹扩展的随机过程,通过有限元对结构进行应力分析和给定的裂纹扩展公式确定裂纹的扩展增量计算。针对提出的方法,编程实现多裂纹随机萌生和扩展以及广布疲劳损伤(widespread fatigue damage,WFD)发生的过程。通过算例验证,该方法较真实模拟WFD的发生过程,为结构的WFD评估提供理论基础和有效的工程方法。 展开更多

关键词 初始裂纹 裂纹扩展 广布疲劳损伤 蒙特卡洛方法

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飞机铝合金壁板结构广布疲劳多裂纹扩展与剩余强度研究 被引量：6

8

作者 王锋 秦剑波 +3 位作者 梁振武 赵李韬 侯成 范学领 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第10期87-95,74,共10页

随着航空工业的发展,飞机经过长时间服役,其广布疲劳损伤带来的飞机服役可靠性问题日益受到关注。针对飞机铝合金壁板结构开展了疲劳裂纹扩展试验与剩余强度拉伸试验,以及数值仿真研究,并采用塑性区连通准则、表观断裂韧性准则、净截面... 随着航空工业的发展,飞机经过长时间服役,其广布疲劳损伤带来的飞机服役可靠性问题日益受到关注。针对飞机铝合金壁板结构开展了疲劳裂纹扩展试验与剩余强度拉伸试验,以及数值仿真研究,并采用塑性区连通准则、表观断裂韧性准则、净截面屈服准则和韧带平均应力准则4种典型的多裂纹连通准则对其剩余强度进行了对比分析。结果表明:随着疲劳裂纹的逐渐扩展,裂纹尖端应力强度因子逐渐增大,裂纹扩展速率逐渐增大。对于含多裂纹的铝合金壁板结构,建立剩余强度与裂纹总长度的关系更能准确体现机身壁板在实际服役过程中的剩余强度变化。与其他3种准则相比,塑性区连通准则可以控制含等长度裂纹与非等长度裂纹的铝合金壁板结构剩余强度的预测结果与试验结果的相对误差在5%以内,是4种准则中预测精度最高的,因此,塑性区连通准则对飞机铝合金壁板结构广布疲劳损伤设计具有良好的指导意义。 展开更多

关键词 飞机铝合金壁板结构 广布疲劳损伤 疲劳裂纹扩展 裂纹连通准则 剩余强度

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长航时飞行器多元件随机失效模型与损伤评估

9

作者 白树伟 姜楠 +1 位作者 童明波 常文魁 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第22期2667-2672,共6页

为评估飞机服役过程中出现的多元件损伤,根据元件疲劳特性建立了随机失效模型,基于元件失效寿命计算广布疲劳损伤平均行为,从而确定飞机检查修理时刻。通过五隔框机身段算例验证所提模型的有效性,研究模拟次数及概率分布模型对多元件损... 为评估飞机服役过程中出现的多元件损伤,根据元件疲劳特性建立了随机失效模型,基于元件失效寿命计算广布疲劳损伤平均行为,从而确定飞机检查修理时刻。通过五隔框机身段算例验证所提模型的有效性,研究模拟次数及概率分布模型对多元件损伤结构检修时间的影响。根据七隔框机身段疲劳试验结果进行多元件损伤评估,给出结构检查修理时刻。结果表明,评估结果与算例数据吻合良好,正态回归模型能够更好地模拟结构失效特性。 展开更多

关键词 广布疲劳损伤 多元件损伤 随机失效模型 机身框段

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基于光滑点插值的腐蚀损伤结构应力分析方法 被引量：1

10

作者 李佶敏 任克亮 +4 位作者 纪华 王婷 丁丽宏 杨佳 孙兆珑 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期28-32,共5页

针对环境作用下金属结构表面易发生广布腐蚀损伤,并对其自身强度产生影响这一问题,通过元胞自动机方法得到结构表面的腐蚀损伤形貌图,用开源计算机视觉库(OpenCV)结合图像分析技术对含腐蚀损伤结构的边界信息进行提取,依据提取信息建立... 针对环境作用下金属结构表面易发生广布腐蚀损伤,并对其自身强度产生影响这一问题,通过元胞自动机方法得到结构表面的腐蚀损伤形貌图,用开源计算机视觉库(OpenCV)结合图像分析技术对含腐蚀损伤结构的边界信息进行提取,依据提取信息建立计算模型,采用光滑点插值方法(S-PIM)对含腐蚀损伤结构的内部应力进行求解。结果表明:光滑点插值法与图像分析技术相结合可计算出含广布腐蚀损伤结构内部的应力分布,为环境作用下结构强度的定量分析提供新方法。 展开更多

关键词 广布腐蚀损伤 图像分析 光滑点插值法

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非共线多裂纹结构的剩余强度分析与评估

11

作者 贾宝惠 刘兆鹏 +1 位作者 卢翔 耿亚南 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第5期229-233,共5页

针对老龄飞机的广布疲劳损伤(Widespread Fatigue Damage,WFD)评估问题,通过试验方法研究了不同结构参数对非共线多裂纹结构剩余强度的影响,修正原有剩余强度评估方法中的缺陷,提出改进的净截面屈服准则和改进的Irwin塑性区连通准则,获... 针对老龄飞机的广布疲劳损伤(Widespread Fatigue Damage,WFD)评估问题,通过试验方法研究了不同结构参数对非共线多裂纹结构剩余强度的影响,修正原有剩余强度评估方法中的缺陷,提出改进的净截面屈服准则和改进的Irwin塑性区连通准则,获得更准确的评估结果。改进的净截面屈服准则评估结果误差小,适用范围广,可以评估铆钉孔间距和铆钉孔直径对结构剩余强度的影响;改进的Irwin塑性区连通准则在铆钉孔间距大于10mm时,有较准确的评估结果,还可以评估裂纹分布位置对剩余强度的影响。 展开更多

关键词 广布疲劳损伤 试验分析 非共线裂纹 剩余强度

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确定机队WFD平均行为的方法研究 被引量：3

12

作者 詹福宇 杨伟 +1 位作者 王生楠 赵忠庆 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期103-108,共6页

广布疲劳损伤(WFD)是运输类飞机,尤其是老龄飞机,持续适航的重要威胁,WFD评定是保证飞机持续适航的关键措施和必要任务。文章提出一种概率性和确定性理论相结合的方法进行WFD模拟和评定。文中阐述了WFD评定工作的方法和流程,并对如何考... 广布疲劳损伤(WFD)是运输类飞机,尤其是老龄飞机,持续适航的重要威胁,WFD评定是保证飞机持续适航的关键措施和必要任务。文章提出一种概率性和确定性理论相结合的方法进行WFD模拟和评定。文中阐述了WFD评定工作的方法和流程,并对如何考虑裂纹间的相互影响进行了说明,最后对针对具体算例进行演示,计算结构的WFD平均行为和监控时期等统计数据,并分析蒙特卡洛模拟的收敛性。该方法模拟了飞机结构发生WFD的过程并得到相关统计数据,为WFD评定提供了有效的工程方法。 展开更多

关键词 飞机 计算仿真 数值方法收敛性 裂纹扩展 疲劳损伤 蒙特卡洛法 统计 连通准则 广布疲劳损伤(WFD) WFD平均行为

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确定飞机结构WFD平均行为的寿命升降法 被引量：3

13

作者 张健萍 时新红 +1 位作者 张建宇 郑晓玲 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期147-151,共5页

广布疲劳损伤(WFD)问题严重威胁飞机结构的完整性和安全性,为确定支持飞机结构广布疲劳损伤评定和维修大纲的有效性限制,需要先确定飞机结构的广布疲劳损伤平均行为。以疲劳应用统计学中强度升降法的理论为基础,提出了确定飞机结构广布... 广布疲劳损伤(WFD)问题严重威胁飞机结构的完整性和安全性,为确定支持飞机结构广布疲劳损伤评定和维修大纲的有效性限制,需要先确定飞机结构的广布疲劳损伤平均行为。以疲劳应用统计学中强度升降法的理论为基础,提出了确定飞机结构广布疲劳损伤平均行为的寿命升降法,在不同寿命级上进行疲劳试验,继而进行剩余强度试验,判断剩余强度是否满足要求,当相邻2个寿命级上出现相反结果时,取2个寿命均值为正好满足剩余强度的寿命,重复试验并统计分析得到广布疲劳损伤平均行为。以5细节多部位损伤结构为例,采用提出的寿命升降法,测得了其在指定载荷条件和剩余强度下的广布疲劳损伤平均行为。提出的寿命升降法以疲劳可靠性为理论基础,不依赖于结构的具体形式和受载情况,对多部位损伤和多元件损伤结构均适用。 展开更多

关键词 广布疲劳损伤平均行为 多部位损伤 剩余强度 疲劳统计 升降法

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飞机结构WFD发生的概率分析 被引量：4

14

作者 雷晓欣 王生楠 詹福宇 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2011年第11期1801-1804,共4页

基于断裂力学和疲劳统计学相关理论,针对无明显主导裂纹的多部位损伤(MSD)结构,提出多裂纹疲劳损伤随机模型,并利用蒙特卡洛法,编程实现了多裂纹随机萌生和扩展以及广布疲劳损伤(WFD)发生的过程。针对具体算例,得到了裂纹萌生寿命、MSD... 基于断裂力学和疲劳统计学相关理论,针对无明显主导裂纹的多部位损伤(MSD)结构,提出多裂纹疲劳损伤随机模型,并利用蒙特卡洛法,编程实现了多裂纹随机萌生和扩展以及广布疲劳损伤(WFD)发生的过程。针对具体算例,得到了裂纹萌生寿命、MSD形成时间、WFD发生时间和不同应力下WFD发生的累积概率图,与现有实验数据对比。该方法真实地再现了飞机发生WFD的过程,为飞机广布疲劳损伤检查开始点的确定和飞机使用限制的建立提供了理论基础。 展开更多

关键词 多相似细节结构 裂纹萌生 裂纹扩展 广布疲劳损伤 蒙特卡罗

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