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钛合金结构疲劳全寿命计算方法研究 被引量:5
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作者 张纪奎 郦正能 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期455-460,共6页
依照钛合金裂纹萌生和小裂纹扩展寿命较长的特点,结合目前的检测水平,将钛合金疲劳全寿命分为3个阶段,裂纹由0 mm~0.3 mm为裂纹萌生寿命,0.3 mm~2 mm为小裂纹扩展寿命,2 mm~aC为长裂纹扩展寿命。各阶段因为破坏机理的不同而采用不同... 依照钛合金裂纹萌生和小裂纹扩展寿命较长的特点,结合目前的检测水平,将钛合金疲劳全寿命分为3个阶段,裂纹由0 mm~0.3 mm为裂纹萌生寿命,0.3 mm~2 mm为小裂纹扩展寿命,2 mm~aC为长裂纹扩展寿命。各阶段因为破坏机理的不同而采用不同的寿命预测方法,从而提高疲劳全寿命预测的准确性。超低间隙钛合金TC4ELI和TA15ELI等幅和谱载荷下疲劳全寿命试验和预测结果表明,裂纹萌生寿命在全寿命中所占比例最大,预测误差最大;长裂纹扩展寿命所占比例最小,预测精度最高;小裂纹扩展寿命所占比例稍大于长裂纹,预测误差大于长裂纹。等幅载荷和谱载荷下全寿命预测误差均符合工程结构疲劳寿命预测的精度要求。 展开更多
关键词 钛合金 疲劳全寿命 寿命预测 小裂纹 裂纹扩展
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基于DM-LEFM理论的混凝土桥梁受力主筋疲劳全寿命分析 被引量:1
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作者 王剑 文国华 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2597-2602,共6页
混凝土桥梁主筋疲劳全寿命包含裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命。鉴于线弹性断裂力学无法估算裂纹形成寿命,提出基于DM-LEFM理论的桥梁主筋疲劳全寿命估算方法。通过损伤力学(DM)估算疲劳裂纹的形成寿命,线弹性断裂力学(LEFM)估算疲劳裂纹... 混凝土桥梁主筋疲劳全寿命包含裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命。鉴于线弹性断裂力学无法估算裂纹形成寿命,提出基于DM-LEFM理论的桥梁主筋疲劳全寿命估算方法。通过损伤力学(DM)估算疲劳裂纹的形成寿命,线弹性断裂力学(LEFM)估算疲劳裂纹的扩展寿命,桥梁的疲劳全寿命即为两者之和。结合龙河特大桥工程,分析估算桥梁受拉主筋的疲劳全寿命。研究结果表明:龙河特大桥疲劳裂纹形成寿命为2.102×105 d,大于疲劳裂纹扩展寿命1.041×105 d,桥梁疲劳全寿命合计3.143×105 d,约861 a。由于损伤力学理论的限制,计算结果未考虑腐蚀对疲劳全寿命的影响,需进一步研究腐蚀对钢筋力学参数的影响。基于DM-LEFM理论的桥梁疲劳全寿命为桥梁疲劳安全评价提供了技术支持。 展开更多
关键词 损伤力学 线弹性断裂力学 疲劳全寿命 混凝土桥梁
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基于Paris模型的滚动轴承全周期疲劳寿命预测
3
作者 杨慧明 杨霞 黄宇齐 《中国机械工程》 北大核心 2025年第9期2003-2010,共8页
为预测滚动轴承疲劳寿命,根据轴承裂纹扩展方式建立了修正临界平面,将裂纹由二维扩展转化为三维扩展。将Smith-Watson-Topper-疲劳指标参数(SWT-FIP)法与应力-疲劳寿命(S-N)曲线相结合,基于修正临界平面法和修正Paris模型,以等效椭圆裂... 为预测滚动轴承疲劳寿命,根据轴承裂纹扩展方式建立了修正临界平面,将裂纹由二维扩展转化为三维扩展。将Smith-Watson-Topper-疲劳指标参数(SWT-FIP)法与应力-疲劳寿命(S-N)曲线相结合,基于修正临界平面法和修正Paris模型,以等效椭圆裂纹面积差为疲劳裂纹扩展表征量,计算等效裂纹长度,建立了涵盖裂纹萌生寿命、裂纹扩展寿命和疲劳剥落寿命的滚动轴承全周期疲劳寿命预测模型。利用两种轴承加速寿命试验数据集对全周期疲劳寿命预测模型进行验证,并与L-P模型和原Paris模型进行对比分析,结果表明:相较于原Paris模型和L-P模型,所建立的滚动轴承全周期疲劳寿命预测模型能够更准确地预测轴承疲劳寿命。 展开更多
关键词 滚动轴承 修正临界平面 修正Paris模型 周期疲劳寿命预测
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基于断裂力学的立式杀菌锅全寿命疲劳分析 被引量:1
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作者 刘金鹏 张丽梅 黄志刚 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2023年第1期85-90,共6页
目的:研究一种新型立式杀菌锅在热机循环载荷下的疲劳强度,特别是在锅体出现裂纹后的剩余疲劳寿命以及影响杀菌锅疲劳裂纹扩展的因素.方法:从杀菌锅结构完好的设计疲劳寿命和有裂纹后的剩余疲劳寿命两个方面对其进行全寿命疲劳分析.采用... 目的:研究一种新型立式杀菌锅在热机循环载荷下的疲劳强度,特别是在锅体出现裂纹后的剩余疲劳寿命以及影响杀菌锅疲劳裂纹扩展的因素.方法:从杀菌锅结构完好的设计疲劳寿命和有裂纹后的剩余疲劳寿命两个方面对其进行全寿命疲劳分析.采用Workbench分析杀菌和3种循环载荷下杀菌锅的力学特性;基于SGN曲线研究杀菌锅在3种交变应力下的设计疲劳寿命;基于断裂力学原理研究初始裂纹尺寸、压力、温度对有裂纹杀菌锅应力强度因子和剩余疲劳寿命的影响.结果:此类立式杀菌锅的设计疲劳寿命为5×10^(5)次,满足设计需要且有一定安全余量;基于断裂力学分析得出杀菌锅裂纹尺寸寿命曲线,对含缺陷杀菌锅剩余寿命进行预测,具有一定创新性.结论:使用过程中应关注锅体内部裂纹的产生和扩展情况,可以根据试验提出的方法对杀菌锅裂纹缺陷进行强度分析和寿命预测. 展开更多
关键词 食品杀菌 立式杀菌锅 SGN曲线 断裂力学 寿命疲劳分析
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季冻区沥青混合料疲劳寿命的组成及变化特性 被引量:12
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作者 郭学东 李济鲈 +1 位作者 孙明志 朱凯旋 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第16期271-277,共7页
沥青混合料的疲劳裂缝是导致沥青路面面层破坏的主要原因之一,也是加速引起沥青路面水损害、老化等的重要原因。采用应力控制模式加载下的小梁弯曲试验,研究了不同温度或应力比下沥青混合料疲劳寿命的组成及变化特性。研究发现,沥青混... 沥青混合料的疲劳裂缝是导致沥青路面面层破坏的主要原因之一,也是加速引起沥青路面水损害、老化等的重要原因。采用应力控制模式加载下的小梁弯曲试验,研究了不同温度或应力比下沥青混合料疲劳寿命的组成及变化特性。研究发现,沥青混合料的疲劳全寿命随温度的升高而缩短;相同温度时,沥青混合料的疲劳全寿命随着应力比的增大而缩短。当温度偏高时,沥青路面疲劳拓展寿命占据疲劳全寿命的比例较大;当温度偏低时则相反。疲劳全寿命的对数值与温度、应力比均成反比。裂纹拓展寿命占疲劳全寿命的百分比和温度呈指数关系。 展开更多
关键词 沥青混合料 疲劳全寿命 温度 应力比 寿命组成
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疲劳S-N曲线预测的三维断裂力学方法 被引量:7
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作者 沈海军 郭万林 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期216-220,共5页
根据旋转弯曲圆棒疲劳断口分析 ,给出了裂纹几何参量及应力强度因子随裂纹扩展的变化规律。采用考虑三维应力约束效应的断裂力学理论及常幅载荷下材料的疲劳裂纹扩展 da/d N~ΔK曲线 ,得到了独立于试件几何形状和应力比的材料 da/d N~... 根据旋转弯曲圆棒疲劳断口分析 ,给出了裂纹几何参量及应力强度因子随裂纹扩展的变化规律。采用考虑三维应力约束效应的断裂力学理论及常幅载荷下材料的疲劳裂纹扩展 da/d N~ΔK曲线 ,得到了独立于试件几何形状和应力比的材料 da/d N~ΔKeff基准数据。结合断口分析所得的应力强度因子以及材料 da/d N~ΔKeff数据 ,对三种旋转弯曲圆棒 S-N(应力 -疲劳寿命 )曲线进行了预测。结果表明 ,本文预测的疲劳 S-N曲线和试验的结果较为吻合。本文的 S-N曲线断裂力学预测方法对确定结构全寿命具有实际指导意义 。 展开更多
关键词 断裂力学 S-N曲线 三维应力约束 疲劳裂纹扩展 疲劳全寿命 旋转弯曲圆棒
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