基于应变-寿命理论的曲轴疲劳分析研究 被引量：11

1

作者 孙楠楠 李国祥 +3 位作者 白书战 胡玉平 王洋 魏涛 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期60-64,83,共6页

基于曲轴的的弯曲疲劳试验载荷对曲轴进行有限元模拟,并运用应变-寿命理论预测了曲轴在弯曲疲劳试验条件下的疲劳寿命。为保证计算的准确性,对曲轴的淬火残余应力进行了测量,并将测试结果应用于疲劳寿命计算中。计算结果与试验结果的对... 基于曲轴的的弯曲疲劳试验载荷对曲轴进行有限元模拟,并运用应变-寿命理论预测了曲轴在弯曲疲劳试验条件下的疲劳寿命。为保证计算的准确性,对曲轴的淬火残余应力进行了测量,并将测试结果应用于疲劳寿命计算中。计算结果与试验结果的对比表明:计算寿命大多数点落在了试验寿命3倍的分散带内。针对曲轴存在较高的淬火残余压应力的受力特点,对现有的计算模型进行了有针对性的修正,修正模型的计算结果基本都落在了试验数据2倍的分散带内。 展开更多

关键词 内燃机 曲轴 应变-寿命理论 临界面 残余应力

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沥青混合料应变-寿命疲劳方程研究 被引量：5

2

作者 仰建岗 王秉纲 陈拴发 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 2007年第1期83-86,共4页

在国内外研究成果基础上,提出了合理可行的沥青混合料直接拉伸疲劳试验中试件尺寸、失效判据、控制方式、加载频率和试验温度等条件.基于不同应变水平的疲劳试验结果,分析了平均应力影响,建立了沥青混合料应变—寿命疲劳方程,可作为疲... 在国内外研究成果基础上,提出了合理可行的沥青混合料直接拉伸疲劳试验中试件尺寸、失效判据、控制方式、加载频率和试验温度等条件.基于不同应变水平的疲劳试验结果,分析了平均应力影响,建立了沥青混合料应变—寿命疲劳方程,可作为疲劳开裂寿命预估的依据,并提出了沥青混合料疲劳开裂拉应变的阀值和极限值.利用沥青混合料直接拉伸疲劳试验得到的应变—寿命疲劳方程能更好体现沥青混合料的疲劳特征,其疲劳开裂拉应变的阀值和极限值能充分反映沥青混合料疲劳破坏的过程. 展开更多

关键词 道路工程 沥青混合料 应变-寿命疲劳方程 疲劳开裂

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用局部应力应变法进行高周疲劳寿命预测的研究 被引量：16

3

作者 钱桂安 王茂廷 王莲 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期275-277,共3页

概述局部应力应变法的基本原理和目前的使用方法 ,指出在计算中现行方法对低周疲劳有较好的寿命预测精度 ,但对高周疲劳寿命预测精度不高。这主要是因为没有考虑应力集中、表面加工状况、尺寸和环境介质的影响。在充分考虑四者之后 ,对... 概述局部应力应变法的基本原理和目前的使用方法 ,指出在计算中现行方法对低周疲劳有较好的寿命预测精度 ,但对高周疲劳寿命预测精度不高。这主要是因为没有考虑应力集中、表面加工状况、尺寸和环境介质的影响。在充分考虑四者之后 ,对应变寿命曲线的弹性分量进行修正 ,并推导出高周疲劳下的局部应力应变法修正公式。本方法计算简单、精度高。通过实例对传统局部应力应变法和文中提出的方法进行比较 ,得出本方法不仅适用于低周疲劳寿命分析 ,也可用于高周疲劳寿命计算。 展开更多

关键词 局部应力应变 高周疲劳 应变-寿命曲线

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基于局部应力应变法估算高周疲劳寿命 被引量：24

4

作者 聂宏 常龙 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期75-79,共5页

以往用局部应力应变法计算结构高周疲劳寿命不好的主要原因是在损伤与寿命计算中没有考虑缺口应力梯度等因素的影响。文中利用疲劳缺口系数对应变 -寿命曲线的弹性分量进行修正 ,从而可以较好地反映缺口根部应力梯度等因素对疲劳寿命的... 以往用局部应力应变法计算结构高周疲劳寿命不好的主要原因是在损伤与寿命计算中没有考虑缺口应力梯度等因素的影响。文中利用疲劳缺口系数对应变 -寿命曲线的弹性分量进行修正 ,从而可以较好地反映缺口根部应力梯度等因素对疲劳寿命的影响 ,使得局部应力应变法不仅可适用于低周疲劳寿命分析 ,也可以用于高周疲劳寿命分析。文中给出的方法简单 ,精度较好 。 展开更多

关键词 高周疲劳 局部应力应变法 应变-寿命曲线

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多轴疲劳的应变—寿命曲线 被引量：13

5

作者 赵少汴 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 1999年第4期305-306,共2页

用局部应力应变法进行疲劳寿命估算，必须使用应变—寿命曲线。单轴疲劳的应变—寿命曲线，对疲劳研究人员已是众所周知，而多轴疲劳的应变—寿命曲线则还很少进行研究。本文就泊松比在弹性应力状态和塑性应力状态下对多轴疲劳应变—寿... 用局部应力应变法进行疲劳寿命估算，必须使用应变—寿命曲线。单轴疲劳的应变—寿命曲线，对疲劳研究人员已是众所周知，而多轴疲劳的应变—寿命曲线则还很少进行研究。本文就泊松比在弹性应力状态和塑性应力状态下对多轴疲劳应变—寿命曲线的不同影响进行了研究，并应用第四强度理论和第三强度理论，推导出多轴疲劳的应变寿命曲线，提供了其参数的确定方法。这种应变—寿命曲线适用于结构钢和软钢等延性材料多轴疲劳下的局部应力—应变法寿命估算。 展开更多

关键词 多轴疲劳 强度理论 泊松比 应变-寿命曲线

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基于P-ε-N曲线整体推断的涡轮盘寿命可靠性分析 被引量：2

6

作者 高阳 白广忱 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期347-351,共5页

疲劳寿命符合对数正态分布,并且对数寿命的标准差随弹性应变幅和塑性应变幅的减小而增大。采用基于异方差回归分析的整体推断方法在现有低循环疲劳试验数据的基础上,得到了航空发动机涡轮盘材料GH4133在温度250℃下的P-ε-N曲线;利用P--... 疲劳寿命符合对数正态分布,并且对数寿命的标准差随弹性应变幅和塑性应变幅的减小而增大。采用基于异方差回归分析的整体推断方法在现有低循环疲劳试验数据的基础上,得到了航空发动机涡轮盘材料GH4133在温度250℃下的P-ε-N曲线;利用P--εN曲线对某涡轮盘进行低循环疲劳寿命可靠性分析,得到置信度0.95,可靠度0.998 7的轮盘寿命为1 866次循环,合683飞行小时,与涡轮盘疲劳试验分析得到的技术寿命接近。整体推断得到的P-ε-N曲线精度较高,利用P-ε-N曲线进行轮盘寿命可靠性设计分析具有计算简便、节约试验成本的优点。 展开更多

关键词 涡轮盘 低循环疲劳 异方差回归分析 应变-寿命曲线 置信度 可靠性

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基于线性强化结构应变法的低周疲劳分析 被引量：1

7

作者 邱广宇 史少聪 +2 位作者 梁广源 李向伟 裴宪军 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期759-768,共10页

焊接结构的低周疲劳分析对于轨道车辆尤为重要。为了有效评估焊接结构的低周疲劳,提出一种基于线性强化本构的结构应变数值计算方法。该方法基于经典板壳理论和弹塑性力学。通过考虑材料的应变硬化行为,将材料的真实应力应变关系简化为... 焊接结构的低周疲劳分析对于轨道车辆尤为重要。为了有效评估焊接结构的低周疲劳,提出一种基于线性强化本构的结构应变数值计算方法。该方法基于经典板壳理论和弹塑性力学。通过考虑材料的应变硬化行为,将材料的真实应力应变关系简化为线性强化本构关系。利用有限元分析软件ABAQUS和Fe-safe计算焊接结构焊趾位置的结构应力,给出基于径向回退算法的线性强化本构塑性修正模型。利用MATLAB编写结构应变数值计算程序对结构应力进行塑性修正,并计算结构应变。基于该结构应变,给出了考虑板厚效应和载荷模式的等效结构应变范围计算公式,利用主应变-寿命曲线分析低周疲劳数据,建立了广泛用于轨道车辆的Q450高强度耐候钢材料制成的3种焊接接头的有限元模型。采用结构应力法的主应力-寿命曲线和结构应变数值计算方法的主应变-寿命曲线对试验获得的疲劳数据进行分析,并对比2种方法计算的等效结构应变范围。结果表明,各焊接接头的试验数据均分布在主应变-寿命曲线的线性窄带内,验证了结构应变数值计算法的可行性;与结构应力法相比,结构应变数值计算方法能更好地反映低周疲劳过程中材料的应变硬化现象,更适用于焊接结构的低周疲劳评估。该方法对轨道车辆焊接板结构的低周疲劳评估具有研究价值。与传统的通过提取节点力的方式计算结构应力和结构应变参数的方法相比,利用MATLAB编写结构应变数值计算程序极大地提高了结构应变参数计算的效率。 展开更多

关键词 焊接接头 低周疲劳 结构应变 线性强化本构 主应变-寿命曲线

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轮盘低周疲劳概率寿命预估模型 被引量：10

8

作者 牟园伟 陆山 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期288-292,共5页

为了研究影响轮盘结构寿命预估精度的主要因素,提高模型预测精度,通过对三种材料应变概率寿命模型参数的异方差回归,对某航空发动机风扇盘榫槽部位疲劳寿命分布进行了数值模拟,得到了风扇盘榫槽部位的概率寿命。经与试验结果对比表明,... 为了研究影响轮盘结构寿命预估精度的主要因素,提高模型预测精度,通过对三种材料应变概率寿命模型参数的异方差回归,对某航空发动机风扇盘榫槽部位疲劳寿命分布进行了数值模拟,得到了风扇盘榫槽部位的概率寿命。经与试验结果对比表明,考虑材料疲劳寿命异方差特性比按同方差处理更为合理。等效应变模型对疲劳寿命严重高估,第一主应变模型预测值与试验结果吻合较好。最大剪应变模型预测值介于以上两个模型之间,用峰值拉伸应力代替平均拉伸应力进行修正后最大剪应变模型预测值与试验值吻合良好。 展开更多

关键词 低周疲劳 异方差回归 概率寿命 局部应变-寿命法

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高温复杂疲劳工况下10%Cr钢寿命特性 被引量：3

9

作者 崔璐 康文泉 +3 位作者 吴鹏 罗浩 魏文澜 李臻 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第20期8175-8179,共5页

汽轮机转子等高温零部件在工作环境下经常受到高低周复合疲劳载荷,高低周疲劳交互作用时,机组寿命会大幅下降。为评价高温复杂疲劳工况下转子钢的寿命特性,分别进行了低周疲劳实验、高周疲劳实验及高低周复合疲劳实验,并分析了各实验工... 汽轮机转子等高温零部件在工作环境下经常受到高低周复合疲劳载荷,高低周疲劳交互作用时,机组寿命会大幅下降。为评价高温复杂疲劳工况下转子钢的寿命特性,分别进行了低周疲劳实验、高周疲劳实验及高低周复合疲劳实验,并分析了各实验工况下的寿命特性。通过对应变与寿命的关系进行分析,发现高低周复合疲劳应变幅比与寿命比在双对数坐标下呈幂函数关系,并以此提出一种研究高低周复合疲劳寿命的新方法。 展开更多

关键词 高温复杂环境 高低周复合疲劳 应变-寿命 寿命模型

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高低周复合疲劳工况下汽轮机转子钢寿命模型 被引量：2

10

作者 崔璐 康文泉 +3 位作者 吴鹏 刘阳 李臻 窦益华 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第9期3612-3617,共6页

高周疲劳和低周疲劳交互作用产生的高低周复合疲劳会引起汽轮机转子钢10Cr-1Mo-1V的快速失效。研究了高低周复合载荷下10Cr-1Mo-1V钢的应变-寿命特性,通过分析应变比-寿命比的关系,提出一种研究高低周复合疲劳寿命的新方法。通过引入四... 高周疲劳和低周疲劳交互作用产生的高低周复合疲劳会引起汽轮机转子钢10Cr-1Mo-1V的快速失效。研究了高低周复合载荷下10Cr-1Mo-1V钢的应变-寿命特性,通过分析应变比-寿命比的关系,提出一种研究高低周复合疲劳寿命的新方法。通过引入四种材料的高低周复合疲劳实验数据,用于不同工况下模型的验证与分析。结果表明,所提出的模型与实验值较好地吻合,对于承受复合疲劳工况的材料,其适用性较强,所需参数较少。 展开更多

关键词 高低周复合疲劳 10Cr-1Mo-1V 应变比-寿命比 寿命预测模型

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500MPa级针状铁素体钢的低周疲劳行为 被引量：1

11

作者 郑宏伟 唐荻 +2 位作者 武会宾 杨柳 刘丽华 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期83-88,共6页

采用光滑圆柱疲劳试样,通过对500MPa级针状铁素体钢进行轴向总应变控制模式的室温低周疲劳实验,研究了实验钢的循环应力-应变行为、应变-寿命特性及循环应力响应。结果表明:当总应变幅为临界应变幅时(Δεt/2=0.35%),循环一开始就进入... 采用光滑圆柱疲劳试样,通过对500MPa级针状铁素体钢进行轴向总应变控制模式的室温低周疲劳实验,研究了实验钢的循环应力-应变行为、应变-寿命特性及循环应力响应。结果表明:当总应变幅为临界应变幅时(Δεt/2=0.35%),循环一开始就进入饱和状态,应力幅值保持不变;当总应变幅低于临界应变幅时(0.2%≤Δεt/2<0.35%),实验钢表现出循环软化特性;当总应变幅高于临界应变幅时(0.35%<Δεt/2≤0.6%),实验钢先表现出循环硬化,达到循环饱和后又表现出循环软化特性。疲劳断口的SEM分析表明,疲劳裂纹通常萌生于试样一侧的表面,具有多源性,且裂纹的扩展符合Laird的塑性钝化机制。 展开更多

关键词 针状铁素体 低周疲劳 循环应力-应变 应变-寿命 循环应力响应

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TLVW1114Ti钢疲劳特性研究 被引量：3

12

作者 孙春方 王成龙 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期52-54,共3页

对TLVW1114Ti材料进行了疲劳试验,得到了应力 寿命曲线,当σ>σ0.1=402MPa时,N=4.102×1044σ-14.501;得到了应变疲劳特性Δσ/2=1006(2Nf)-0.0998,Δεp/2=1.1758(2Nf)-0.7487,Δσ/2=977.7(Δεp/2)0.1321;当da/dN≥5×10-... 对TLVW1114Ti材料进行了疲劳试验,得到了应力 寿命曲线,当σ>σ0.1=402MPa时,N=4.102×1044σ-14.501;得到了应变疲劳特性Δσ/2=1006(2Nf)-0.0998,Δεp/2=1.1758(2Nf)-0.7487,Δσ/2=977.7(Δεp/2)0.1321;当da/dN≥5×10-5mm/周,其裂纹扩展速率为da/dN=2.2364×10-9(ΔK)3.1541,当da/dN<5×10-5mm/周,da/dN=1.54147×10-14(ΔK)8.644。 展开更多

关键词 应力-寿命曲线 应变-寿命曲线 裂纹扩展速率

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