失效模型

摘要： 增材制造TC4钛合金是具有优良的力学性能和工艺性能的金属材料,在航空航天领域已得到重要应用.近年来,在塑性力学的研究中,探究应力状态对金属材料变形和失效行为的影响得到广泛关注,然而大部分的研究都是在准静态下完成的,对于中高应变率下金属材料变形失效的研究较少.本文从增材制造TC4钛合金的基本力学性能出发,考虑应力状态和应变率对其变形和失效行为的影响,采用应力三轴度η和罗德角参数■表征应力状态,设计了相应的试样形式和实验方法.利用电子万能实验机、高速液压伺服实验机以及分离式Hopkinson杆,结合数字图像相关法分析对材料在不同应变率、不同应力状态下的力学性能进行了测试,获得其变形和失效特性.为得到试样内部应力状态历程参数和应变场,通过ABAQUS进行数值仿真,得到试样应变最大处的应力状态历程参数和失效应变.以实验测试和仿真分析结果为基础,对传统MMC失效模型进行了修正,建立了全面考虑应变率、应力三轴度和罗德角效应的增材制造TC4材料的失效模型;同时建立了考虑应力三轴度η和应变率效应的Johnson-Cook失效模型.并通过对增材制造TC4钛合金平板进行高速冲击实验和数值仿真,验证了本文拟合的该材料的本构模型和失效模型描述高应变率下变形失效行为的有效性.

摘要： 研究目的:柔性棚洞是一种拦截边坡落石的被动防护结构,凭借施工方便、经济环保等特点广泛运用于落石灾害防护领域,但是目前没有规范指导柔性棚洞结构进行设计。本文基于能量法建立落石冲击柔性棚洞结构失效模型等三个模型,采用Sobol’全局灵敏度分析法得到柔性棚洞结构参数一阶、全局灵敏度,提出柔性棚洞结构优化设计思路。研究结论:(1)同一参数在不同计算模型中灵敏程度不同;(2)参数间相互作用明显,三个模型中所有参数全局灵敏度相较一阶灵敏度有不同程度增长;(3)柔性棚洞结构失效模型中,较小幅度的调整高灵敏度参数(通行界限和钢丝绳等效横截面积)可使结构满足设计要求同时用钢量增加最少;(4)本研究成果可用于柔性棚洞结构优化设计,使结构设计更具经济性。

摘要： 基于高强钢材料的强度退化特征,提出了改进的强度退化模型,联合MULEI韧性断裂准则,建立了一种弱耦合的损伤失效预测模型。利用DP780材料在不同应力状态下的单轴拉伸试验,结合DIC表面应变场测试与有限元仿真对标分析方法,确定了DP780材料大变形的双Voce本构关系,获取了改进的强度退化模型参数,并校准了MULEI韧性断裂准则参数。应用ABAQUS用户子程序接口开发了断裂失效模型子程序,与非耦合失效模型及GISSMO耦合失效模型进行对比分析验证。结果表明,改进强度退化的耦合失效模型对DP780材料的断裂行为具有较高的预测精度,能够真实地反映材料损伤至断裂过程的应力应变变化。

摘要： 为分析寒地城市地铁客流与网络特性,挖掘客流与寒地气候的相关性,本文利用《寒区城市多模式公交协同运营技术与示范工程》2013—2020年共8年11万余条地铁客流数据进行研究。提出效用阻抗Space L-Space P模型建立地铁抽象网络,将时间维度细分为周、月和年这3类,研究地铁客流特性与扰动因素,并建立寒地城市地铁网络失效模型,分析扰动后地铁站点与线路的客流分布。进一步选取哈尔滨市与南京市地铁数据,运用转移熵因果关系分析地铁网络客流分布与气候的相关性,得到寒地气候对地铁客流的影响。研究表明:所采集的地铁客流数据能够充分展现客流的状态与变化趋势,能够满足客流数据分析的精度与质量要求。近8年,哈尔滨市地铁客流呈现明显的增长趋势,地铁客流分布呈现2月为客流低峰,3月客流逐步回升,3~12月客流较平稳且具有轻微波幅;换乘客流中夏季呈现8月大于7月大于6月的趋势,冬季则2月换乘客流最低,大多在周一与周五达到周换乘客流量极值。由地铁网络失效模型识别出关键站点,得到哈尔滨市冬季客流略高于其余3季,冬季地铁网络较脆弱,结合实际数据的模拟分析表明,温度与地铁客流具有一定相关性,且哈尔滨市的相关性大于南京市。

摘要： 通过高速弹丸冲击试验研究复合材料层压板侧向冲击的损伤,利用有限元方法建立碳纤维增强树环氧基复合材料的三维冲击失效模型,研究计算高速弹丸侧向冲击载荷下复合材料的失效过程.对比模拟结果与试验结果,发现两者吻合较好.研究发现侧向冲击损伤区域呈半圆状并且上下对称,侧向冲击损伤区域远大于面内冲击损伤区域,损伤模式主要表现为基体的开裂和基体的分层.研究采用的三维Hashin损伤判据与界面单元联合仿真的方法可得到与试验吻合的计算结果.

摘要： 气凝胶作为一种新型隔热材料,其内部结构的复杂性导致其在压缩和拉伸时呈现出不同的性能.以缝合式气凝胶材料为研究对象,首先通过气凝胶面外拉伸和压缩试验,准确获得气凝胶材料的本构关系;然后开展缝合式气凝胶在拉伸和压缩载荷下的失效分析研究.结果 表明:气凝胶面外压缩因结构致密化而呈现出非线性行为,失效载荷约为1 015.59 N;气凝胶在面外拉伸时几乎不承受载荷,载荷主要由缝合线承担,失效载荷约为1 026.4 N;缝合线的失效形式主要为缝合线两端的拉伸或压缩断裂失效,且不会发生屈曲失稳.

摘要： 产品审核是基于客户需求判定产品或服务的满足程度,广泛应用于各类制造及服务行业,其中以汽车制造商与航空/航天器制造商的使用频度最重。目前,产品审核的开展主要集中在产品生产制造与服务提供过程内,而中国商飞公司在ARJ21型号项目经验基础上在公司内部对产品审核模式进行了二次革新,旨在型号产品全生命周期内重新厘定“产品”,赋予产品审核更多评价产品符合性与有效性的机会。本文从民机项目产品阶段划分、产品属性定义出发,重新摸索可实施产品审核的范围,建立一种民机项目产品审核的新模式并在该模式下通过失效模型标识产品失效的特征。

摘要： 在钢铝压印连接界面之间加入胶粘剂,能有效提高接头性能,但接头的力学行为与失效机理非常复杂.以双相高强钢板DP590和铝合金板6061-T6为连接材料,对钢铝压-胶复合连接接头的力学行为和失效机理进行了有限元模拟和试验研究.基于ABAQUS有限元分析软件,采用GTN(Gurson tvergaard needleman)模型+内聚力(Cohesive zone)模型的混合失效模型,模拟了压-胶复合连接接头的成形和失效行为.通过压印连接、胶接以及压-胶复合连接接头的搭接剪切试验,对比分析了以上3种接头的失效模式和力学行为.结合压-胶复合连接接头的胶粘剂分布规律和胶层失效过程,揭示了压-胶复合连接接头的失效机理.

摘要： 产品审核是基于客户需求判定产品或服务的满足程度,广泛应用于各类制造及服务行业,其中以汽车制造商与航空/航天器制造商的使用频度最重.目前,产品审核的开展主要集中在产品生产制造与服务提供过程内,而中国商飞公司在ARJ21型号项目经验基础上在公司内部对产品审核模式进行了二次革新,旨在型号产品全生命周期内重新厘定"产品",赋予产品审核更多评价产品符合性与有效性的机会.本文从民机项目产品阶段划分、产品属性定义出发,重新摸索可实施产品审核的范围,建立一种民机项目产品审核的新模式并在该模式下通过失效模型标识产品失效的特征.

摘要： 通过建立有限元力学模型,预测碳纤维铝合金层合板三点弯曲状态下的力学性能与材料损伤失效状态.基于Hashin失效判据和界面内聚力损伤本构所建立的力学有限元模型,可以实现对碳纤维铝合金层合板三点弯曲力学响应的计算和预测.结果表明,碳纤维铝合金层合板三点弯曲时先后发生纤维损伤、基体损伤以及层间失效现象.通过对比载荷-位移曲线与材料损伤情况,研究不同铺层角度对材料弯曲性能的影响.

摘要： 为了校核船舶搁浅事故造成的破损船体剩余强度，指导结构设计，有必要建立相应的船舶搁浅失效模型，然而，搁浅造成的船舶结构损伤程度与船舶自身的类型、排水量、航速、吃水、搁浅位置以及搁浅发生所处的海底地形、地质及岩石的形状等要素相关，上述要素有多种组合并且具有明显的随机性，因此船舶搁浅的破损失效模型的随机性很强。应该基于对船舶搁浅破损力学机理的研究并通过对船舶搁浅事故的记录、资料进行统计和分析，从而对船舶营运中发生概率较大、且有可能对船体安全造成危险的典型破坏状态进行推断，从而建立船舶搁浅的破损失效模型。目前，对于船舶搁浅损伤的研究工作己经开展，研究手段以非线性有限元数值仿真方法为主。本文将对一艘油船和一艘散货船在不同搁浅位置下搁浅于坚硬礁石上的结构损伤过程进行有限元数值仿真，在对其力学机理进行分析的基础上，对船舶搁浅的失效模型进行了研究。搁浅是造成船舶溢油事故的主要原因,非线性有限元数值仿真方法在船舶搁浅损伤问题的研究中已经得到了广泛应用,然而,对于船舶设计和建造单位,确定合理的搁浅船舶失效模型对于提升船舶的抗搁浅能力及增强搁浅后的船体剩余强度更为重要.本文将基于船舶典型位置下搁浅损伤的有限元数值仿真,对船舶搁浅的失效模型开展研究,为工程应用提供参考.

摘要： 随机振动环境是航天器产品在发射阶段经受的主要力学环境,目前,航天器系统和新研制产品都需要开展正弦振动、随机振动等力学试验来验证结构设计的环境适应性和可靠性,由于试验成本的考虑,在试验之前必须进行有限元分析,通过仿真手段来验证抗力学环境设计的合理性.但是,某些经过结构有限元仿真验证过的结构,有时在进行物理试验时却发生了响应过大甚至局部破环等问题.究其原因,除有限元分析存在误差等因素之外,重要的一点是对随机振动环境下的结构失效模型认识不足,在通过动力学响应分析来计算结构是否失效时未充分考虑时间因素,没有反映随机过程失效特性.本文从随机振动环境下的结构动力学响应分析出发,基于首次超越破环等随机过程失效理论,对随机振动载荷下的航天器产品结构可靠性进行了分析.本文方法细化了随机振动载荷作用下航天器结构失效判断准则,完善了航天器产品抗力学环境设计可靠性分析方法.

摘要： 使用万能材料试验机、扭转试验机、霍普金森拉杆和Taylor撞击实验研究了高强铝合金2A12在常温~250 °C的准静态，动态本构关系和失效模型。基于实验结果，修改了Johnson-Cook强度模型中的应变强化项以及Johnson-Cook失效模型中的温度软化项，并结合数值仿真得到了模型参数。实验结果表明，2A12铝合金的应变强化效应和温度软化效应显著，而应变率硬化效应不显著；失效应变随温度的增加、应力三轴度的减小和应变率的增加而增加。

摘要： 车用材料在碰撞过程中易发生断裂失效,从而影响部件的能量吸收,断裂失效模拟的准确性会影响整车以及部件的仿真精度.而断裂行为的发生与材料性能以及部件的受力状态直接相关,本研究设计了不同应力状态下的材料样件,对车用铝合金材料的动静态力学性能以及GISSMO失效模型的参数进行了测试,建立了适合于工程应用的CAE仿真分析材料卡片,并对基于C-NCAP工况下的方管动态压溃试验进行对标分析,验证了失效模型的精确性.

摘要： 针对航天产品样本小、造价昂贵、寿命长、可靠性高等特点,提出一种基于无失效数据来推特样本寿命的分析方法.首先,根据现有理论和试验基础,通过对环形腔He-Ne激光器的寿命特性、失效模型和失效机理进行研究,提出对陀螺采取加速寿命试验.接着,利用试验得到的恒应力双加速寿命试验无失效数据,使用减函数法构造了特定应力条件下的多层Bayes估计.同时结合样本信息,利用Bayes方法得到各个应力下的寿命的Bayes估计,最后得到激光器正常工作条件下的特征寿命.该方法将先验信息与样本信息相结合,只需通过一组特定条件下的加速应力的试验数据,就可得到激光器正常工作条件下的特征寿命,具有重要的工程意义和实用价值.

摘要： 元件停运模型的建立是电网安全风险评估中的一个重要环节.本文综合考虑了可修复失效、老化失效及天气相依三方面因素,通过历史统计数据得出可修复失效模型,运用正态分布模拟元件老化失效模型,结合两状态的天气相依模型,最终得出元件停运概率模型.并利用IEEE-RTS96中的一条实际线路证明文中模型的有效性.

摘要： 重型商用车的磨损失效在索赔份额中占50％以上,失效的形式有多种,本文在汽车摩擦学分析的基础上,提出了商用车摩擦副失效的“呼吸”模型,基于该模型提出了对商用车部分摩擦副改进的方案.

摘要： 当前对于机组氧气系统故障的排故和维护主要是事后处理,由于氧气系统渗漏排故耗时较长,容易导致航班延误.本文通过分析机组氧气系统失效模型,运用数学统计的方法监控和评估机组氧气运行状态.使用ACARS定期采样氧气系统数据,在系统性能变差时能及时侦测出来,避免系统故障后导致航班不正常运行.最后通过实际案例,论证了此方法的可行性,同时用于实践获取了非常显著的效果.

摘要： 基于ABAQUS有限元软件,对复合材料紧固件连接结构进行了数值模拟研究,建立了复合材料层合板钉孔挤压模型,并通过引入损伤子程序模块来模拟挤压渐进损伤累积过程,该模型中还考虑了复合材料的剪切非线性行为。数值模拟结果表明,采用Hashin判据和Yamada-Sun判据能很好的模拟复合材料单紧固件双剪连接结构的挤压渐进损伤过程,也能很好的反应出材料的剪切非线性;通过数值分析与试验结果对比,提出了新的刚度退化系数,建立了适合挤压失效模型的材料刚度退化准则。

摘要： 将以可靠性为中心的维修(RCM)中多重故障概率计算的数学模型应用于秦山核电厂典型泵组(包括电气控制回路及仪控信号回路)。通过分析设备组的启动失效以及运行失效模型，进行数学计算得到秦山核电厂主给水泵组以及离心上充泵组发生多重故障的概率，计算所需的数据来源于秦山核电厂相关的概率安全评价(PSA)分析报告。从计算结果可以看出在不同的试验或验证周期、不同的验证的范围以及不同的设计冗余度的情况下，模型设备组发生多重故障的概率存在明显差异，这也为电厂如何提升设备可靠性方面提供了指导。

摘要： 本发明提供了一种基于大坝失效功能函数模型的失效风险率计算方法及装置，涉及大坝安全风险检测技术领域。方法包括：获取多组大坝的基本变量训练样本；采用克里格模型重构大坝失效功能函数模型，并生成一相关函数；相关函数用于描述影响大坝安全的各基本变量训练样本间的空间相关性；相关函数包括一待优化参数；根据极大似然估计法确定待优化参数的优化值；根据待优化参数的优化值，确定相关函数的值，并根据随机过程函数条件确定基本变量训练样本对应的大坝失效功能函数模型；对各组基本变量训练样本对应的大坝失效功能函数模型进行有效性检验，选取最优大坝失效功能函数模型；根据最优大坝失效功能函数模型确定大坝失效风险率。

摘要： 本发明公开了一种锂电池失效判定方法、模型生成方法、设备及存储介质。其中，该方法包括：获取多个锂电池样本的历史数据，历史数据中包括多个节点参数数据；基于预设相关系数对多个节点参数数据进行筛选，获取多个节点相关数据；对多个节点相关数据进行标准化处理，得到多个标准节点数据；根据多个标准节点数据和对应的锂电池样本的失效结果进行训练，生成用于对锂电池进行失效预判的失效判定模型。本发明解决了现有技术中通过量化电池内部不可控的化学副反应对电池进行失效预判是非常困难的，同时经典容量衰退模型又无法很好的拟合电池容量突变问题的技术问题。

摘要： 本发明公开了属于核工业材料技术领域的一种反应堆事故工况下碳化硅复合包壳失效评估模型。该模型是通过分析大破口事故LOCA的再淹没阶段时多层碳化硅复合材料包壳与冷却剂之间的传热行为，并引入发生LOCA时的包壳氧化因素，得到内外压差、径向温度梯度和辐照肿胀引起的应力分布，进而运用Weibull断裂理论计算出在碳化硅复合材料伪塑性下的包壳失效概率；本发明不但考虑了传热系数的变化，涉及的变量因素更加全面；还引入了事故时碳化硅复合材料包壳与冷却剂之间的氧化反应和碳化硅复合材料伪塑性对失效概率的影响。本发明可评估核反应堆在事故阶段的包壳完整性，保证核反应堆的安全。所得的失效概率数据对安全评估更具有参考价值。

摘要： 本发明涉及一种模型失效检测方法、装置、电子设备及介质，所述方法包括：获取待测模型对应的训练数据的第一文本分布；获取所述待测模型对应的业务数据的第二文本分布；获取所述第一文本分布以及所述第二文本分布之间的偏移值；在所述偏移值大于预设的预警阈值时，执行预设操作，例如发出报警信息；最后从公共词集合中按照偏离量由大到小的顺序对单词进行排序。本发明的技术方案，属基于KL散度或JS散度的数据分布差异量化方法，可实现针对文本数据应用场景的各项适配，保证模型在上线后性能符合预期；本发明的有益效果包括：及时对模型的退化情况进行量化预警，避免低效率的数据收集工作，避免造成资源浪费。

摘要： 本发明提供了一种磁盘失效预测方法、预测模型训练方法、电子设备，该磁盘失效预测方法包括：获取待预测磁盘的预测数据集，所述预测数据集包括预测样本IO的IO信息和与所述预测样本IO相对应的SMART信息，其中，所述预测数据集采集于所述待预测磁盘的缓存盘加速场景；将所述预测数据集输入至预先训练好的预测模型，得出所述待预测磁盘的预测结果。根据本发明实施例提供的方案，能够结合IO信息和SMART信息，对所有类型的磁盘进行磁盘失效预测，有效降低了数据丢失的风险。

摘要： 本发明公开了一种基坑模型试验中精确控制锚杆轴力缓慢失效的装置，包括连接在模拟锚杆上的拉力计和锚杆轴力控制机构，所述锚杆轴力控制机构包括固定支架，在所述固定支架上设有左右两根直线导轨和一根旋转丝杆，三者互相平行，所述旋转丝杆由变频电机驱动，所述变频电机固装在所述固定支架上，由控制器控制，在所述旋转丝杆上连接有螺母座，所述螺母座与两根所述直线导轨滑动连接，在所述螺母座的一侧固接有与模拟锚杆连接的固定平台。本发明可以动态精确调节锚杆轴力，从而模拟锚杆轴力缓慢失效的过程，并且本发明结构简单，操作方便，能控制锚杆轴力减小的速率，模拟锚杆受到腐蚀等情况下的实际破坏过程。

摘要： 本发明公开了一种考虑应力水平的水泥基材料疲劳失效模型和疲劳应变概率模型的建立方法。基于水泥基材料的准静态加载失效应变和不同应力水平下的疲劳失效应变，可以简便、快速地得到水泥基材料的疲劳应变概率模型。所述模型一方面可以通过疲劳应变来预测水泥基材料以及使用水泥基材料的结构的疲劳失效概率，另一方面，可以通过疲劳失效概率的设定来计算水泥基材料及结构的疲劳应变，为相应结构的疲劳性能设计和疲劳荷载下结构的服役状况检测和评定提供新途径和新方法。

摘要： 本发明公开了一种考虑应力水平的水泥基材料疲劳失效模型和疲劳应变概率模型的建立方法。基于水泥基材料的准静态加载失效应变和不同应力水平下的疲劳失效应变，可以简便、快速地得到水泥基材料的疲劳应变概率模型。所述模型一方面可以通过疲劳应变来预测水泥基材料以及使用水泥基材料的结构的疲劳失效概率，另一方面，可以通过疲劳失效概率的设定来计算水泥基材料及结构的疲劳应变，为相应结构的疲劳性能设计和疲劳荷载下结构的服役状况检测和评定提供新途径和新方法。

摘要： 本发明涉及一种高速工况下GISSMO材料失效模型参数测量方法，本发明充分考虑到在碰撞过程中超高强冷轧钢及热成形钢受到冲击，在其作用下产生高速应变对材料力学性能的影响，使用高速拉伸机量测材料在某应变速率下的拉伸失效前力‑位移曲线，结合仿真结果和试验数据获取材料在不同应力三轴度及lode角下的失效等效塑性应变。本发明着重解决现有材料失效模型在碰撞过程产生的高速载荷下精度较低的问题，无需复杂的夹具，仅需在试样上打孔处理，配合简易的螺栓夹具，降低试验难度和成本。

摘要： 本发明公开了电力通信融合网络级联失效模型及节点脆弱性评估方法，包括：生成电力通信融合网络电力层模型；构建电力通信融合网络电力层负荷‑容量模型；建立电力通信融合网络电力层负载重分配模型；生成电力通信融合网络通信层模型；构建电力通信融合网络通信层负荷‑容量模型；建立电力通信融合网络通信层负载重分配模型；设置网间失效概率；构建电力通信融合网络级联失效模型；构建考虑电力通信融合网络级联失效的节点脆弱性评估指标；对脆弱性评估指标进行排序得到重点保护节点集合；该方法能实现电力通信融合网络脆弱节点的有效辨识，提高电力通信融合网络节点的保护效率和经济性，降低连锁故障发生概率。