考虑非线性累积损伤的铸造起重机疲劳性能分析

1

作者 闫梦煜 魏国前 段若尘 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期977-983,共7页

针对铸造起重机在服役过程中的疲劳问题,考虑实际的疲劳载荷谱,基于非线性累积损伤原理分析其疲劳性能。首先对某钢厂在役铸造起重机的关键疲劳危险点进行了应力时间历程实测,然后基于双参数雨流计数法和Goodman等寿命方程编制了一维载... 针对铸造起重机在服役过程中的疲劳问题,考虑实际的疲劳载荷谱,基于非线性累积损伤原理分析其疲劳性能。首先对某钢厂在役铸造起重机的关键疲劳危险点进行了应力时间历程实测,然后基于双参数雨流计数法和Goodman等寿命方程编制了一维载荷谱,采用常用的线性累积损伤模型和低⁃高、高⁃低的非线性累积损伤模型,计算并分析了关键部位的损伤特性和寿命特性。结果表明,铸造起重机的疲劳载荷谱与疲劳计算点所在部位和实际服役过程密切相关;非线性累积损伤模型与常用的线性累积损伤模型相比具有较高的预测精度,采用高⁃低的载荷加载顺序可以获得更加保守的寿命预测结果。 展开更多

关键词 铸造起重机 非线性累积损伤 疲劳性能 疲劳载荷谱 服役过程

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考虑非线性累积损伤的桥梁疲劳寿命分析 被引量：2

2

作者 王会利 秦泗凤 谭岩斌 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期362-366,共5页

为了准确反映桥梁非线性累积损伤,建立了桥梁非线性累积损伤模型,并分析了模型中主要参数对桥梁疲劳寿命的影响.首先,基于损伤力学理论,引入桥梁非线性累积损伤模型和对应的等效应力幅计算公式.然后,分析模型中主要参数对结构疲劳性能... 为了准确反映桥梁非线性累积损伤,建立了桥梁非线性累积损伤模型,并分析了模型中主要参数对桥梁疲劳寿命的影响.首先,基于损伤力学理论,引入桥梁非线性累积损伤模型和对应的等效应力幅计算公式.然后,分析模型中主要参数对结构疲劳性能的影响.最后,用桥梁非线性累积损伤模型和Miner模型分析大连某大桥的疲劳性能.研究发现,随着材料参数α的减小,结构损伤增大,并且等效应力幅是影响结构损伤的主要因素.桥梁非线性累积损伤模型能准确反映实际的非线性累积损伤过程,而Miner模型偏保守. 展开更多

关键词 非线性累积损伤 疲劳寿命 Miner模型 参数分析

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基于非线性累积损伤理论的起重机桁架臂K节点疲劳寿命研究 被引量：1

3

作者 蔡福海 王欣 +1 位作者 彭黎 赵福令 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第9期1287-1292,共6页

起重机桁架臂焊缝数量多、受力状况复杂,K节点的疲劳寿命采用线性Palmgren-Miner(PM)法则进行计算的精度较差。提出了基于虚拟样机技术的"实测+仿真+比对+统计"组合策略的载荷谱获取方法,可以极大幅度降低实测应力谱的工作量... 起重机桁架臂焊缝数量多、受力状况复杂,K节点的疲劳寿命采用线性Palmgren-Miner(PM)法则进行计算的精度较差。提出了基于虚拟样机技术的"实测+仿真+比对+统计"组合策略的载荷谱获取方法,可以极大幅度降低实测应力谱的工作量和成本。首次将Huffman非线性累积损伤理论应用于桁架臂K节点疲劳寿命分析,通过设定焊接构件不同的初始损伤,得到了使计算疲劳寿命趋于适度保守的初始损伤建议值。疲劳试验结果表明:此方法比PM法则计算精度更高,由于只需要循环应力-应变曲线和常幅应变寿命曲线等少量的材料性能数据,计算简单,工程应用价值较大。 展开更多

关键词 起重机 桁架臂 K节点 载荷谱 疲劳寿命 非线性累积损伤理论

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基于非线性累积损伤的随机振动疲劳寿命分析 被引量：9

4

作者 王虎 王轲 赵丽茹 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期991-996,1083,共7页

预测承受随机载荷结构件的疲劳寿命是一个复杂的问题,应用Miner线性损伤准则经常会得出偏于冒险的寿命预测。非线性累积损伤理论考虑了加载顺序对疲劳寿命的影响,精度更高,但计算繁琐,且未能用于频域寿命计算。文中给出了一种基于非线... 预测承受随机载荷结构件的疲劳寿命是一个复杂的问题,应用Miner线性损伤准则经常会得出偏于冒险的寿命预测。非线性累积损伤理论考虑了加载顺序对疲劳寿命的影响,精度更高,但计算繁琐,且未能用于频域寿命计算。文中给出了一种基于非线性累积损伤的随机振动疲劳寿命分析方法,该方法将频域疲劳寿命的预估结果平分为若干段,考虑顺序效应对每一段结果进行修正并叠加,得到修正的振动疲劳寿命结果,通过简单试验件试验验证了该方法的准确性,对于某加筋板结构在动力学准确建模、多轴应力等效的基础上进行寿命估算,结果证明了方法的有效性和工程可用性。 展开更多

关键词 随机振动 频域法 非线性累积损伤 损伤曲线法 寿命修正

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非线性疲劳损伤累积理论研究 被引量：20

5

作者 冯胜 程燕平 +1 位作者 赵亚丽 程靳 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1507-1509,共3页

为解决两级载荷作用下的材料常在损伤值不为一时破坏的问题,在原有常用疲劳累积理论的基础上,避开等效损伤,并考虑加载顺序、领域潜在损伤和损伤的非线性对材料疲劳寿命的影响,建立了一种非线性疲劳损伤累积模型及其计算公式,并利用两... 为解决两级载荷作用下的材料常在损伤值不为一时破坏的问题,在原有常用疲劳累积理论的基础上,避开等效损伤,并考虑加载顺序、领域潜在损伤和损伤的非线性对材料疲劳寿命的影响,建立了一种非线性疲劳损伤累积模型及其计算公式,并利用两种材料疲劳实验数据,通过该模型预测了它们疲劳寿命。所得结果符合实际,证明了该模型及其计算公式对材料进行寿命预测是可行的。 展开更多

关键词 非线性疲劳损伤累积 疲劳寿命 寿命预测 等效损伤 疲劳载荷

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基于二元疲劳失效判据的非线性疲劳损伤累积模型及其强度退化研究 被引量：10

6

作者 朱顺鹏 黄洪钟 谢里阳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第22期2753-2757,2761,共6页

二元疲劳失效判据认为疲劳破坏是由损伤程度和当前作用应力这两个量共同决定的,由此观点出发定义了非线性损伤,并建立了与载荷状态有关的非线性损伤累积模型,推导了在多级加载下的递推公式。经两种金属材料的疲劳试验数据验证表明,用该... 二元疲劳失效判据认为疲劳破坏是由损伤程度和当前作用应力这两个量共同决定的,由此观点出发定义了非线性损伤,并建立了与载荷状态有关的非线性损伤累积模型,推导了在多级加载下的递推公式。经两种金属材料的疲劳试验数据验证表明,用该模型预测疲劳寿命,其结果是令人满意的。从疲劳过程本质上是材料静强度不断退化的过程的观点出发,建立了基于二元疲劳失效判据的非线性强度退化模型,将模型应用于两级及多级载荷下的剩余寿命估算,结果表明,所提出的剩余强度退化模型是合理可行的。 展开更多

关键词 强度退化 非线性疲劳损伤累积 二元疲劳失效判据 寿命预测

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摩擦片非线性损伤累积计算与寿命预测（英文）

7

作者 王玉 邵毅敏 肖会芳 《机床与液压》 北大核心 2017年第18期23-26,共4页

摩擦片是车辆传动系统的重要部件,持续性的制动或者离合使得摩擦片承受较大范围的冲击载荷,需要对该工作环境摩擦片进行寿命预测。提出了一种基于冲击非线性损伤累积的摩擦片损伤计算方法,即:设定应力门槛值,对超过应力门槛值的冲击衰... 摩擦片是车辆传动系统的重要部件,持续性的制动或者离合使得摩擦片承受较大范围的冲击载荷,需要对该工作环境摩擦片进行寿命预测。提出了一种基于冲击非线性损伤累积的摩擦片损伤计算方法,即:设定应力门槛值,对超过应力门槛值的冲击衰减应力曲线积分,进行非线性损伤计算。理论计算与试验结果对比表明:该方法可用于摩擦片损伤计算和寿命预测,效果良好。 展开更多

关键词 非线性损伤累积 疲劳 摩擦片

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确定性疲劳累积损伤理论进展 被引量：87

8

作者 杨晓华 姚卫星 段成美 《中国工程科学》 2003年第4期81-87,共7页

著名的Miner-Palmgren线性累积损伤理论的提出已有 70余年 ,但由于疲劳问题的复杂性 ,迄今为止还没有一个模型的工程应用价值能与该理论媲美。疲劳累积损伤理论仍在发展与完善中。文章根据疲劳损伤与疲劳累积损伤理论的特点 ,将确定性... 著名的Miner-Palmgren线性累积损伤理论的提出已有 70余年 ,但由于疲劳问题的复杂性 ,迄今为止还没有一个模型的工程应用价值能与该理论媲美。疲劳累积损伤理论仍在发展与完善中。文章根据疲劳损伤与疲劳累积损伤理论的特点 ,将确定性疲劳累积损伤理论分成两大类 ,即线性累积损伤理论和非线性累积损伤理论 ,并将主要的非线性累积损伤理论分成五类 :a .基于损伤曲线法的非线性累积损伤理论 ;b .基于材料物理性能退化概念的非线性累积损伤理论 ;c .基于连续损伤力学概念的非线性累积损伤理论 ;d .考虑载荷间相互作用效应的非线性累积损伤理论 ;e .基于能量法的非线性累积损伤理论。文章分析了每一类模型中有代表性模型的物理背景 ,回答了模型在疲劳累积损伤理论中存在的主要问题 ,简要评述了模型的优缺点 。 展开更多

关键词 确定性疲劳累积损伤 线性累积损伤 非线性累积损伤 模型 疲劳寿命 疲劳破坏准则

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基于累积损伤理论的ST12钢T型点焊件寿命研究 被引量：2

9

作者 侯晓丹 王瑞杰 雷星海 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第19期196-201,共6页

对低碳钢T型撕裂拉伸点焊试件分别进行低-高和高-低两级加载疲劳试验,并利用线性和非线性疲劳累积损伤理论进行寿命预测。对于低-高加载,非线性预测结果较线性稍好一些;对于高-低加载,由于高载下的＂过载效应＂,线性预测结果与非线性预... 对低碳钢T型撕裂拉伸点焊试件分别进行低-高和高-低两级加载疲劳试验,并利用线性和非线性疲劳累积损伤理论进行寿命预测。对于低-高加载,非线性预测结果较线性稍好一些;对于高-低加载,由于高载下的＂过载效应＂,线性预测结果与非线性预测结果都不太理想。针对高-低加载下的寿命预测误差,本文提出一种基于CHABOCHE修正模型的非线性疲劳累积损伤模型,分别考虑了两级应力幅以及疲劳塑性指数的影响。通过对比后发现,修正后的模型预测点焊寿命能力较原模型有所改善。 展开更多

关键词 T型撕裂拉伸 点焊 非线性累积损伤 疲劳寿命预测

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CRTS Ⅲ型板式无砟轨道自密实混凝土疲劳损伤初探 被引量：7

10

作者 柳恒 何林 杨荣山 《铁道建筑》 北大核心 2013年第10期102-105,共4页

主要讨论CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土调整层在反复荷载作用下的疲劳损伤特性,根据自密实混凝土损伤本构关系,分析了自密实混凝土疲劳损伤演变过程和几种疲劳寿命S-N曲线。在反复荷载作用下,由于自密实混凝土某些区域存在交变应力... 主要讨论CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土调整层在反复荷载作用下的疲劳损伤特性,根据自密实混凝土损伤本构关系,分析了自密实混凝土疲劳损伤演变过程和几种疲劳寿命S-N曲线。在反复荷载作用下,由于自密实混凝土某些区域存在交变应力或复杂应力区域而容易发生疲劳损伤,最后计算并验证了其疲劳损伤主要集中在自密实混凝土自身微缺陷处和调整层端部边缘处。 展开更多

关键词 无砟轨道 自密实混凝土 本构关系 疲劳 非线性累积损伤

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基于全域损伤测试建立的连续疲劳损伤模型 被引量：20

11

作者 方义庆 胡明敏 罗艳利 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期582-586,共5页

首先以韧性为损伤变量进行全域损伤曲线测试,以非线性损伤理论框架为基础,用测试曲线数据确定损伤变量参数表达形式,得到非线性连续疲劳损伤模型。该疲劳损伤模型与实验吻合。在此基础上导出复杂加载的寿命计算公式,并考虑平均应力影响... 首先以韧性为损伤变量进行全域损伤曲线测试,以非线性损伤理论框架为基础,用测试曲线数据确定损伤变量参数表达形式,得到非线性连续疲劳损伤模型。该疲劳损伤模型与实验吻合。在此基础上导出复杂加载的寿命计算公式,并考虑平均应力影响。实验研究表明,在二级加载下该计算模型的预测结果是相当令人满意的。 展开更多

关键词 韧性耗散 非线性累积疲劳损伤 损伤计算 寿命预测

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基于载荷加载历程与平均应力修正Aeran模型的疲劳寿命预测

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作者 王柳璎 毕俊喜 +3 位作者 侯伟 张国斌 孙鹏文 王妍 《机械工程材料》 北大核心 2025年第5期115-120,共6页

针对变幅载荷作用下结构的疲劳损伤和寿命预测问题,基于非线性累积损伤理论,引入载荷交互作用因子和与应力水平相关的实时载荷函数对Aeran模型进行修正,建立了考虑载荷加载历程(包括载荷交互作用和载荷加载顺序)与平均应力的Aeran非线... 针对变幅载荷作用下结构的疲劳损伤和寿命预测问题,基于非线性累积损伤理论,引入载荷交互作用因子和与应力水平相关的实时载荷函数对Aeran模型进行修正,建立了考虑载荷加载历程(包括载荷交互作用和载荷加载顺序)与平均应力的Aeran非线性疲劳累积损伤模型,采用两级加载下30CrMnSiA钢、45钢和16Mn钢的疲劳试验数据进行了验证,并与考虑载荷交互作用的改进Aeran模型和Miner模型进行了对比。结果表明:采用修正的Aeran模型预测得到的归一化疲劳寿命与归一化试验值集中分布在x=y参考线附近,验证了模型的准确性。在3种预测模型中,修正Aeran模型预测寿命的误差因子绝对值的平均值和标准差最小,分别为0.042和0.131,比改进Aeran模型分别小0.021和0.035,比Miner模型分别小0.011和0.099。 展开更多

关键词 寿命预测 Aeran模型 非线性疲劳累积损伤 载荷加载历程 平均应力

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冻融循环和盐卤侵蚀作用下复掺纳米混凝土的损伤模型 被引量：2

13

作者 陈正伟 许桂霞 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第S02期254-259,共6页

为了研究复掺纳米混凝土在冻融循环和复合盐卤侵蚀双因素服役环境下疲劳损伤的本构关系,以非线性累积损伤理论为基础并引入动弹性模量表征损伤度,建立了简单、统一的复掺纳米混凝土复合盐冻疲劳损伤的本构模型,探讨了冻融循环和复合盐... 为了研究复掺纳米混凝土在冻融循环和复合盐卤侵蚀双因素服役环境下疲劳损伤的本构关系,以非线性累积损伤理论为基础并引入动弹性模量表征损伤度,建立了简单、统一的复掺纳米混凝土复合盐冻疲劳损伤的本构模型,探讨了冻融循环和复合盐卤侵蚀耦合作用对纳米混凝土疲劳损伤的影响机理,同时采用室内快速冻融试验对纳米混凝土的强度疲劳性能进行了测试和模型验证。结果表明,基于非线性累积损伤理论的盐冻疲劳损伤本构模型的预测结果与试验结果相比较准确率达86.36%,该模型能够较好地表征纳米混凝土在复合盐冻作用下的性能演变,比较符合实际工程环境,为有抗复合盐冻要求的服役混凝土耐久性设计研究提供了新思路。 展开更多

关键词 本构模型 纳米混凝土 非线性累积损伤理论 复合盐侵和冻融耦合

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疲劳损伤细观分析

14

作者 戴振羽 高庆 蔡杰 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期575-577,共3页

对 19Mn6合金钢疲劳试样进行了系列低周疲劳试验 ,采用光学金相方法观察了试样表面微裂纹的萌生和扩展规律 ,基于损伤局部性概念对疲劳局部损伤规律提出了细观疲劳局部损伤参数DW 。DW 随施加的疲劳循环而呈指数增加 ,一直达到临界值 1。

关键词 合金钢 损伤测量 疲劳损伤 损伤力学 非线性损伤累积 裂纹扩展

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基于修正Corten-Dolan模型的机体结构延寿方法研究 被引量：6

15

作者 孟祥飞 王瑛 薛俊杰 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期113-117,共5页

针对机体延寿工作的复杂性,从疲劳损伤积累的角度研究机体结构的延寿方法。利用剩余强度衰减退化修正的Corten-Dolan模型计算机体结构疲劳关键件的疲劳损伤累积量,推导了载荷服从正态分布时的疲劳可靠度和k级载荷下剩余疲劳寿命估算公... 针对机体延寿工作的复杂性,从疲劳损伤积累的角度研究机体结构的延寿方法。利用剩余强度衰减退化修正的Corten-Dolan模型计算机体结构疲劳关键件的疲劳损伤累积量,推导了载荷服从正态分布时的疲劳可靠度和k级载荷下剩余疲劳寿命估算公式。根据疲劳损伤的积累量,将疲劳寿命折算成日历寿命。提出机体结构延寿分析流程并进行案例分析,寿命加速实验结果表明各关键件均达到延寿要求,说明该方法具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 机体结构 日历寿命 疲劳寿命 延寿 剩余强度 非线性累积损伤

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非对称循环加载下燃气轮机叶片材料疲劳寿命预测 被引量：3

16

作者 李洪松 刘永葆 +2 位作者 贺星 杨涛 殷望添 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期152-158,237,共8页

燃气轮机叶片在实际工作过程中,易受到非对称循环载荷作用而发生疲劳失效。为便于准确地预测非对称循环加载下叶片材料的裂纹萌生及扩展寿命,首先考虑平均应力效应和高应力区的塑性变形影响,对Chaboche模型进行改进,然后将改进的Chaboch... 燃气轮机叶片在实际工作过程中,易受到非对称循环载荷作用而发生疲劳失效。为便于准确地预测非对称循环加载下叶片材料的裂纹萌生及扩展寿命,首先考虑平均应力效应和高应力区的塑性变形影响,对Chaboche模型进行改进,然后将改进的Chaboche模型和Walker裂纹扩展公式相结合,建立了一种非对称循环载荷作用下裂纹萌生及扩展综合寿命模型,并用试验数据进行验证分析。结果表明,该模型预测得到的裂纹萌生寿命、裂纹扩展寿命与试验数据基本吻合,验证了新模型的适用性和准确性,为燃气轮机叶片损伤分析和寿命预测奠定理论基础。 展开更多

关键词 非对称循环载荷 燃气轮机叶片 疲劳寿命 非线性累积损伤 裂纹萌生 裂纹扩展

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多级加载下混凝土疲劳剩余寿命预测新方法 被引量：5

17

作者 曹伟 宋玉普 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期659-662,共4页

运用非线性动力学观点,对二级加载下混凝土疲劳剩余寿命进行分析,发现了分岔现象,从而验证了在多级加载下混凝土疲劳损伤累积与加载顺序有关,并呈非线性.在考虑加载历史对疲劳寿命的影响下,基于非线性累积损伤模型提出了预测混凝土疲劳... 运用非线性动力学观点,对二级加载下混凝土疲劳剩余寿命进行分析,发现了分岔现象,从而验证了在多级加载下混凝土疲劳损伤累积与加载顺序有关,并呈非线性.在考虑加载历史对疲劳寿命的影响下,基于非线性累积损伤模型提出了预测混凝土疲劳剩余寿命的新方法,实例计算证明该方法概念明确,便于工程应用. 展开更多

关键词 钢筋混凝土结构 疲劳剩余寿命 寿命预测 非线性动力学 加载顺序 非线性累积损伤模型 分岔

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一类考虑载荷相互作用效应的Manson-Halford改进模型 被引量：3

18

作者 高月华 屈少鹏 +1 位作者 刘其鹏 冯艳龙 《中国工程机械学报》 北大核心 2020年第6期475-480,共6页

在变幅载荷作用下,加载顺序以及不同载荷水平之间的相互作用对结构疲劳寿命有显著影响。MansonHalford非线性累积损伤模型较好地解释了加载顺序的影响,但未能考虑载荷间的相互作用效应。在MansonHalford模型及其既有改进模型基础上,引... 在变幅载荷作用下,加载顺序以及不同载荷水平之间的相互作用对结构疲劳寿命有显著影响。MansonHalford非线性累积损伤模型较好地解释了加载顺序的影响,但未能考虑载荷间的相互作用效应。在MansonHalford模型及其既有改进模型基础上,引入前后两级载荷应力比的高次方项以体现载荷相互作用效应对结构损伤演化以及疲劳寿命预测的非线性影响。进一步构建了此类改进模型的统一的幂形式表达式,当幂指数取不同值时可得到原模型及各改进模型。根据3种常用材料的疲劳试验数据,对不同模型的疲劳寿命预测有效性和可行性进行对比分析,最后给出前后两级载荷应力比的e次方的建议。对比结果显示:与既有模型相比,本文所建议模型能够更好地体现载荷相互作用效应,有效地提高变幅载荷作用下疲劳寿命预测的精度。 展开更多

关键词 疲劳寿命预测 非线性累积损伤理论 Manson-Halford模型 载荷相互作用效应

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考虑电阻率变化的电阻法预测金属材料剩余寿命 被引量：11

19

作者 孙斌祥 郭乙木 《工程设计学报》 CSCD 2001年第2期81-84,共4页

推导了考虑电阻率变化的用电阻表征的损伤变量公式 ,并对不考虑电阻率变化的均匀损伤和考虑电阻率变化的不均匀损伤两种模型进行了比较 ,结果表明电阻的预测值与实验数据相符合 .并讨论了损伤对金属材料电阻率的影响 .

关键词 非线性累积疲劳损伤 电阻测量 电阻率 寿命预测 金属材料 剩余寿命 电阻性

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弹载记录仪寿命评估模型改进研究 被引量：4

20

作者 路万里 尤文斌 +1 位作者 胡时光 穆希辉 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第3期136-140,共5页

针对目前弹载记录仪寿命预测过程中缺失不同量值冲击载荷相互作用效应对于寿命预测产生影响的问题,提出了一种改进型的非线性疲劳累积损伤预测模型。该模型考虑变幅载荷相互作用的效应,通过引进载荷相互作用因子,给出了一种新的等效损... 针对目前弹载记录仪寿命预测过程中缺失不同量值冲击载荷相互作用效应对于寿命预测产生影响的问题,提出了一种改进型的非线性疲劳累积损伤预测模型。该模型考虑变幅载荷相互作用的效应,通过引进载荷相互作用因子,给出了一种新的等效损伤换算公式,结合非线性疲劳累积损伤模型,得出了新的寿命预测模型。通过试验数据分析并对比验证了改进后预测模型的有效性。 展开更多

关键词 弹载记录仪 非线性疲劳累积损伤 载荷相互作用效应 等效损伤 寿命评估

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