疲劳寿命分析

摘要： 针对某汽车管路系统中卡套接头随机振动问题进行了随机振动疲劳寿命分析。采用高斯分布和Miner线性累积损伤定律的Steinberg方法以一种新能源汽车气压管路中的卡套式管接头为研究对象,得到了管接头疲劳损伤的预估寿命。基于描述316不锈钢的本构模型,运用PRO/E建立了卡套式管接头的有限元分析模型,导入Workbench中进行模态分析和随机振动响应分析,并使用疲劳损伤计算公式来预测结构的疲劳寿命。结果表明:材料为316不锈钢的卡套式管接头在车辆随机振动环境下的寿命约为65 570 h,从理论上为卡套式管接头在氢供给系统中的应用提供了依据。

摘要： 探究0Cr16Ni系列合金钢材料在服役环境下受环境腐蚀影响的低周疲劳性能演变规律。依次开展材料试件模拟服役环境的9个当量日历年限仿真加速腐蚀试验和部分预腐蚀年限后的低周疲劳试验,依据试验数据,建立基于腐蚀影响系数方法的C-T曲线表达式,并采用该表达式对材料在服役环境下的疲劳寿命演变规律进行分析。C-T曲线可采用C=1-βT^(α)和C=exp(βT^(α))两种形式进行拟合,建立的腐蚀影响系数表达式分别为:C=1-0.00548T^(1.33)、C=exp(-0.0053T^(1.37))。采用指数形式腐蚀影响系数分析结果精度稍高,用其评估预腐蚀9个当量日历年限后的材料试件的低周疲劳寿命的相对误差为2.13%,用其预测15个当量日历年限下材料的低周疲劳寿命下降了约19.6%。

摘要： 35T驱动桥属于载货车大吨位桥,市场上出现轴头环缝焊开裂、本体方变圆过渡段断裂和本体加强筋处开裂等故障,经Abaqus有限元分析,确认故障原因为桥壳强度不足所致。通过刚性和强度的有限元分析、3种路况下的Fe-safe疲劳寿命分析以及加工和成本对比的两种优化方案分析,对桥壳进行了结构改进。通过桥壳总成垂直弯曲刚度台架实验,验证了有限元分析过程可信。通过有限元分析、台架实验和市场反馈,证明了结构改进的有效性,对同类产品具有一定的指导和借鉴意义。

摘要： 凿岩台车是一种隧道及地下工程中集机电液于一体的核心装备,主要用于冲击凿岩爆破作业,在矿山开采、道路建设等领域广泛应用,具备作业灵活、开挖便捷、定位准确、效率高等特点。钻臂作为凿岩台车的核心部件,在实际的工作过程中会受到多种交变载荷的作用,在交变载荷的作用下凿岩台车钻臂很容易出现连接失效与疲劳断裂失效的情况。目前,国内对凿岩台车钻臂的性能分析较少,且不够全面。该研究以一款即将应用于高原地区的全电脑三臂凿岩台车的钻臂为对象,在实际工作过程中确定的五种绝对极限工况位置下,建立钻臂仿真模型,校核钻臂关键连接部位螺栓,获取动态冲击下的凿岩台车钻臂凿岩反力并对钻臂进行瞬态冲击响应分析,同时根据瞬态冲击分析结果对钻臂开展疲劳寿命分析。分析结果发现钻臂疲劳寿命最低点出现在绝对极限工况五下的推进机构旋转电机的加强肋处,并计算得到凿岩机钻臂在绝对极限工况五下的寿命为51.75 h,为该新型凿岩机的结构设计与疲劳寿命优化提供了设计参考。

摘要： 为了得到矿用车车架的疲劳寿命,在有限元分析软件Ansys中建立车架的有限元模型,利用六面体单元对模型进行网格划分。经过有限元分析,得到车架在不同工况条件下的应力仿真数据,并与试验测得的应力值进行对比,得出误差在10%以内,从而验证所建模型的准确性。据此建立整车动力学仿真模型,根据自卸车在工作时的真实路况,采用随机不平路面作为输入,同时根据车架材料的S-N曲线,使用Ncode软件得到车架的疲劳寿命范围,从而验证车架是否满足工作需求。

摘要： 以某快速地铁车辆的一系钢圆弹簧为研究对象,开展疲劳寿命预测分析.通过有限元软件ANSYS建立一系钢圆弹簧模型,分析它在最大工作载荷下的应力分布;通过动力学分析软件SIMPACK建立快速地铁车辆模型,得出弹簧在纵向、横向和垂向振动位移时间历程;基于Miner线性疲劳损伤理论,以一系钢圆弹簧的应力和载荷谱为输入,结合疲劳寿命分析软件FE-SAFE对一系钢圆弹簧进行疲劳寿命计算.结果表明:快速地铁车辆一系钢圆弹簧第二圈内侧为应力最大部位,最大应力1294.19 MPa,疲劳寿命约为1945942次,符合某快速地铁车辆一系钢圆弹簧实际情况.

摘要： 以某车型的管柱转向器作为探究对象,对管柱扭转疲劳试验台进行设计.然后用此试验台对管柱转向器进行疲劳寿命测试,并对台架进行振动仿真分析来试验其稳定性能,同时利用静力学分析实行工程力学强度校核,以满足试验基本性能要求及精度要求.

摘要： 针对拖拉机作业过程中承载幅值大、随机非对称的特点,综合考虑应力集中、尺寸效应、表面质量和载荷特性等因素对疲劳寿命的影响,从相对应力梯度、疲劳损伤区域和实测载荷应力比3方面对传统应力场强法进行优化,获取修正S-NV曲线,结合拖拉机田间作业的实测载荷数据,分析某88 kW拖拉机转向驱动桥壳的疲劳寿命,并与传统应力场强法的预测结果进行对比.结果表明,相比于传统方法的预测结果(31 860 h),优化后的应力场强法的预测结果(25 467 h)更接近实际工作寿命(24 000 h).本研究可为农机装备关键零部件的疲劳寿命预测提供分析方法.

摘要： 针对近海废弃物收集系统中压缩装置在焊接处易产生裂纹等问题,对压缩装置的推板进行了疲劳寿命分析.首先基于有限元法对推板进行静力学分析,得到推板在理论载荷和约束下的应力应变云图.结果表明:推板强度能够满足设计要求,最大受力区域位于推板顶部,推板变形较大.为保证推板的安全性,对推板的结构做出改进,并进一步对改进后的推板做静力学分析.结果表明:改进后的推板变形量减小的同时强度依然满足设计要求.将改进后推板的强度分析结果导入Ansys Workbench疲劳寿命分析模块中,在推板的应力历程和疲劳特性S-N曲线的基础上,对推板的疲劳寿命进行预测.结果显示:推板的疲劳寿命最小值为9.2×106次;在最大基本载荷扩大1.1倍后,推板的疲劳寿命循环次数为4.1×105次;推板的整体结构相对安全,但与推板相连的液压缸基座处应力最大,产生疲劳裂纹的可能性最大.

摘要： 为了更好地观测垂尾与机身连接接头拉伸角盒的疲劳裂纹产生、扩展,设计出更加符合要求的试验夹具,一般会在试验前对试件的破坏部位及寿命进行预估.本文采用工程法和有限元法相结合的手段对角盒结构进行了疲劳寿命预估分析,给出了其危险部位及预估寿命.此外,根据该盒段试验测量数据,对所预估的疲劳寿命进行了对比分析,阐明了所预估结果的可靠性,可满足工程实际的要求.

摘要： 本文以南海2号半潜式钻井平台对角线斜撑与水平横撑连接处的K型节点为例进行疲劳寿命分析.首先,建立整体结构有限元模型,质量模型及水动力模型,采用三维势流理论和Morison公式计算出结构所承受地波浪载荷.然后,建立K型节点的有限元细化模型,计算出的热点应力集中系数,结合从整体有限元模型计算出的总体结构应力,得到热点应力传递函数.应用谱分析方法求出结构交变应力范围及相应地循环次数,最后根据Miner线性累积损伤规则进行节点的疲劳寿命评估.

摘要： 利用力学模型中将一个原来连续的物体离散成为有限个具有一定大小的单元的有限元法进行疲劳寿命分析的思路,直接应用ANSYS/FE-SAFE系统的功能和特点,对160 t和200 t注塑机定模板进行结构分析及疲劳分析,得出定模板四台阶孔处为薄弱区;并将定模板沿四台阶孔对角线简化为工字悬臂梁,指出定模板设计中,与四台阶孔对角线连接处加强筋不应太薄,不应在定模板上部和内部筋板处挖空,否则定模板较易疲劳断裂破坏.

摘要： 本发明涉及通过局部有限制的锤击高应力区域来提高曲轴的弯曲强度及持久(疲劳)极限，所述高应力区域诸如是槽、孔口及断面过渡区，在该方法中使用了压力冲击机或具有锤打工具的锤打装置。当压缩应力被引入锤打工具与要处理的曲轴段的所述表面之间时，压力冲击机或锤打装置仅实施锤打工具对要处理的曲轴段的表面的相对运动。本发明还涉及提高曲轴的持久极限的装置。

摘要： 本发明涉及钛合金微观组织调控技术领域，尤其涉及一种具有高疲劳寿命的双相钛合金构件和提高双相钛合金构件疲劳寿命的方法。本发明的方法包括以下步骤：将双相钛合金构件进行预热，得到预热件；所述预热的温度为400～450°C；所述双相钛合金构件的微观组织为等轴组织或双态组织；利用感应加热，在2～6s内将所述预热件自预热的温度加热至预热件表面的温度在β相变点以上0～50°C且大于β相变点温度，保温10～30s，冷却至室温。采用本发明的方法对双相钛合金构件进行处理，可有效降低双相钛合金构件表面交替拉压载荷过程中αp中位错的大量增殖滑移以及在αp和βtrans组织界面上的塞积，提高钛合金构件的疲劳寿命。

摘要： 本发明提供了一种电主轴的多轴疲劳寿命预测方法及疲劳寿命可靠性评估方法，以克服现有技术中单轴疲劳寿命不能反应电主轴实际应用状况的缺陷。所述多轴疲劳寿命预测方法包括：通过有限元分析方法，分析电主轴应力应变状态；根据多轴疲劳准则及所述电主轴的应力应变状态，预测不同准则下的电主轴多轴疲劳寿命。在此基础上，对所述疲劳寿命的单一子样进行数据模拟，获得多组疲劳寿命数据，根据所述多组疲劳寿命数据对疲劳寿命可靠性进行评估。本发明能够在仿真结果的基础上，对单一子样下电主轴疲劳寿命进行评估和可靠性研究，为实际加工生产中主轴疲劳寿命评估提供技术和数据支持，同时为主轴精度寿命评估提供基础数据。

摘要： 一种基于等温疲劳和蠕变疲劳的多轴热机械疲劳寿命预测方法，涉及机械设计疲劳强度领域。该方法的步骤为:(1)找到最大剪切应变幅所在的平面，即临界面；计算等效温度；求解在一个循环下的等温疲劳损伤；通过应力‑应变本构关系或者迟滞回线获取一个稳定循环载荷下的轴向应力‑时间历程和相应的温度‑时间历程并分割成适当的份数，计算每一份蠕变损伤，累加得到一个稳定循环载荷下的蠕变损伤；确定相位角参数后，计算等温疲劳损伤与蠕变损伤之间的交互损伤；累加得到一个循环载荷下的热机械疲劳损伤。结果说明该方法能较好的预测多轴横幅热机械疲劳寿命。

摘要： 本发明公开了一种汽轮机转子超高周疲劳疲劳强度与疲劳寿命评估方法，包括：根据和获得转子构件上高温危险点的平均应力和高温危险点的应力幅；获得转子构件的超高周疲劳S‑N曲线；根据转子构件的超高周疲劳S‑N曲线获得转子构件服役期对应的疲劳强度；根据获得转子构件带负荷稳定运行的等效单向对称应力幅；确定转子构件的许用安全系数；根据转子构件的许用安全系数进行转子构件的超高周疲劳强度校核；计算转子构件的安全疲劳寿命和超高周疲劳寿命损耗。本发明提供的汽轮机转子高温超高周疲劳疲劳强度和疲劳寿命评估方法，可以实现高温超高周疲劳强度、疲劳寿命和损耗的定量计算、评定。

摘要： 本发明涉及通过局部有限制的锤击高应力区域来提高曲轴的弯曲强度及持久(疲劳)极限，所述高应力区域诸如是槽、孔口及断面过渡区，在该方法中使用了压力冲击机或具有锤打工具的锤打装置。当压缩应力被引入锤打工具与要处理的曲轴段的所述表面之间时，压力冲击机或锤打装置仅实施锤打工具对要处理的曲轴段的表面的相对运动。本发明还涉及提高曲轴的持久极限的装置。

摘要： 一种对船用柴油机的构成部件的疲劳度进行评价的方法，关于构成部件，算出与船用柴油机的运转负载相关的运转负载评分、与船用柴油机的运转负载的变动相关的运转负载变动评分、与船用柴油机的运转循环相关的运转循环评分、与船用柴油机的燃料的性状相关的燃料性状评分、与燃料的燃烧性相关的燃烧性评分、与所述船用柴油机的废气的温度相关的废气温度评分中的至少两个评分，将生成的至少两个评分相加而算出构成部件的疲劳度的综合评分，基于综合评分来对构成部件的疲劳度进行评价。

摘要： 本发明涉及钛合金微观组织调控技术领域，尤其涉及一种具有高疲劳寿命的双相钛合金构件和提高双相钛合金构件疲劳寿命的方法。本发明的方法包括以下步骤：将双相钛合金构件进行预热，得到预热件；所述预热的温度为400～450°C；所述双相钛合金构件的微观组织为等轴组织或双态组织；利用感应加热，在2～6s内将所述预热件自预热的温度加热至预热件表面的温度在β相变点以上0～50°C且大于β相变点温度，保温10～30s，冷却至室温。采用本发明的方法对双相钛合金构件进行处理，可有效降低双相钛合金构件表面交替拉压载荷过程中αp中位错的大量增殖滑移以及在αp和βtrans组织界面上的塞积，提高钛合金构件的疲劳寿命。

摘要： 本发明提供了一种电主轴的多轴疲劳寿命预测方法及疲劳寿命可靠性评估方法，以克服现有技术中单轴疲劳寿命不能反应电主轴实际应用状况的缺陷。所述多轴疲劳寿命预测方法包括：通过有限元分析方法，分析电主轴应力应变状态；根据多轴疲劳准则及所述电主轴的应力应变状态，预测不同准则下的电主轴多轴疲劳寿命。在此基础上，对所述疲劳寿命的单一子样进行数据模拟，获得多组疲劳寿命数据，根据所述多组疲劳寿命数据对疲劳寿命可靠性进行评估。本发明能够在仿真结果的基础上，对单一子样下电主轴疲劳寿命进行评估和可靠性研究，为实际加工生产中主轴疲劳寿命评估提供技术和数据支持，同时为主轴精度寿命评估提供基础数据。

摘要： 本实用新型公开了一种用钢丝扭转疲劳寿命预测圆柱螺旋弹簧疲劳寿命的装置，包括机台，机台上靠左位置安装有步进电机，钢丝通过钢丝固定件分别与步进电机和导轨固定，钢丝固定件包括固定板，固定板背面位置安装有轴套座，步进电机的传动轴与轴套座传动套接，固定板正面安装有两个固定座，固定座上连接有夹头，两个夹头夹住钢丝的端部形成固定。本实用新型提供一种用钢丝扭转疲劳寿命预测圆柱螺旋弹簧疲劳寿命的装置，结构设置巧妙且布置合理，将钢丝两端分别通过夹头进行固定，然后控制步进电机往复正反转，每次转动设定圈数，达到总扭转圈数后停机通过查看钢丝的疲劳程度即可预测通过此钢丝制成的弹簧的寿命，设备结构简单，操作使用方便。