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随机疲劳的等能量损伤的期望寿命预估

1问题的分析 随机载荷下的零构件有时往往处在一个复杂的系统下工作,其危险部位或“热点”的应力应变时间历程有时无法用实测法采集。这时,采用名义应力法和局部应变法就会遇到麻烦。若用功率谱法(即P.5.D.),虽可以解决这一矛盾,但该方法很少考虑材料的特性,故有不尽合理之处。 随机载荷下的寿命预估关键在于随机能量损伤的确定。本文以系统能量传递和等能量损伤观点提出随机载荷下零构件的高周疲劳寿命预估方法。 假定①随机载荷下的零构件处于低应力、高循环状态下工作,属于高周疲劳。且材料的应力应变特性和构件的响应都视为稳态,非稳态过程相对较短。②随机载荷顺序、载荷间相互作用影响对寿命的离散性有很大影响,对于均值寿命本文未考虑这些影响,而作为统计平均的近似处理。 Palmgren一Miner提出的疲劳累积损伤理论认为,在应力幅为S的常幅载荷作用下,每一个循环所对应的损伤度为。刀,当累积的损伤度D达到其临界值D;时(D;通常在Miner公式中取为l)...  (本文共4页) 阅读全文>>

《机械强度》1987年02期
机械强度

美国拖拉机零部件疲劳试验与寿命预估

一、概述 疲劳破坏是拖拉杯零部件的主要失效形式.疲劳研究已成为产品研制与改进的重要一环.因此,作为疲劳研究有力手段的疲劳试.脸在美国拖拉机行业受到了极大的重视。各大公司都设立了专门的研究机构并拥有各种现代化的疲劳试验设施’,用来进行室内快速模拟试验与寿命预估.计算机控制的电液伺服试验机的应用,促进了试验技术的现代化,提高了疲劳试验的速度与精度.大量的试验数据为产品研制与改进提供了科学依据.近年来的产品设计中,各种承受动载的零部件都广泛采用了疲劳设计和疲劳强度验算,以满足产品的可靠性与使用寿命要求.传统的无限寿命设计正逐步被有限寿命设计、可靠性设计所代替,如约翰·迪尔公司对其产品的零部件和整机都有具体的可靠性指标.疲劳研究已由一般工况的疲劳问题扩展到特殊工况下的疲劳问题,如对低周、腐蚀、高温、热疲劳等都进行了大量研究,对低周疲劳已有了相应的公式进行寿命计算.采用局部应力一应变法,只要有了材料的基本数据就可对构件在复杂载荷下的寿命进...  (本文共5页) 阅读全文>>

《航空学报》1988年S1期
航空学报

随机疲劳的寿命预估初探

飞二随机疲劳寿命预估概况 (1)响应信号分析与统计方法研究应)J一l,种jJ历程的统计分析包括川程中的找荷源的区分和以疲劳损伤参数为依据的统计,以确定其随机因素自勺类别。其中矩函数的4阶矩,即Kurtos诸系数值的刊别〔,〕,是确定高斯和那高斯过程的主要参数,后者将给分析带来复杂性。 (匀材料的杭随机疲劳规律、准则和可靠性研究随机疲劳下,材料的损伤过程是一个不可逆的耗散过程,不呈现常幅疲劳持久极限的特征,即全部是有限寿命〔2,“〕。随机过程中,响应信号带宽〔是重要的系数。不同任的信号引起的损伤是不同的(〔为过程中的系数,其值为〔二斌l一a“,a为不规则度)。随机疲劳曲线为:竹带时,一尹。!(了一、,日一、。饰:一}一日。。,、,、,一IJ,止_、。。}_一。”灿-JJJ川,一丽飞、丫2”一币郁)/zJ”式中,几为带宽修正系数,它是〔的函数,’竹几二1时即为窄带;刀,。为材料常数;f。为平均频率:。为RMS价:,为伽玛雨扮:L为非...  (本文共4页) 阅读全文>>

《固体火箭技术》1988年02期
固体火箭技术

付利叶变换光谱学在推进剂使用寿命预估中的应用

一引言 、甲l牛“ 预估发动机使用寿命的常用方法是把推进剂的样品贮存在与发动机本身贮存条件相近似的条件下,定期试验推进剂样品,确定它的力学性能,然后用这些性能来确定发动机推进剂是否有足够的强度来抵抗贮存变形、点火冲击,以及飞行时的过裁“g”。 上还方法不能准确反映发动机中的推进剂在各个时期的物理状态,样品的贮存条件与火箭发动机的贮存条件可能不同。用从发动机中取出少量推进剂迸行简单的化学试验或光谱试验来确定发动机中推进剂的物理状态,得到的数据可能比不完全相同条件下贮存的方皮的试验所得到的数据更为准确可靠。 由于推进剂的力学性能是推进剂中粘合剂性能的强函数,所以分析其变化的发生以及引起推进剂的物理性能从一个可接受的水平变到一个不可接受水平的原因是十分重要的。 付利叶变换红外光谱仪的应用把粘合剂结构与力学性能联系起来。付利叶变换红外光谱仪由c映!:。n干涉仪、付利叶变换数学、高速近代微型计算机组成。和色散红外光谱仪相比具有红外能通量增...  (本文共4页) 阅读全文>>

《振动.测试与诊断》1988年01期
振动.测试与诊断

一种新的等效损伤法在随机疲劳寿命预估中的应用

前言 随机疲劳下的寿命预估徒当前t_程界听关注的课题,鉴于不同的理论不同的方法,已建立起不少的估算方法但由于随机疲劳针的因索复杂性,预估的寿命Npred与疲劳试验的寿命Ntest之比,且差异川达l一5。赴1玉,这说明随机疲劳F寿命预估的机理,尚在开拓研究之中_ 实践的经验说明,随机载菏卜的柔部件的寿命,宜采用多手段多方法进行预估然后进行统计和合理的评估。本文介绍一种新的等效损伤法,该方法主{算方便,且符合客观实际的寿命规律 二、等效损伤法 疲劳现象,一般地说是材料受交变应力作用下,微裂纹的萌生和稳态扩展引起的,裂扩最终导致零部件的疲劳断裂.若从能量准则对疲劳现象的解释,可以认为材料在每一个循环加载过程中,都会吸收一定的迟滞能量△W,当能量累积达到某一临界值W。R时,便产生疲劳断裂J文献〔2〕认为该临界值W。R是载荷幅值的函数若循环数一定,则载荷幅值愈大,W。R愈小。反之,载荷幅值愈小,w。R愈大这样,我们可以认为对相同的材料,只...  (本文共9页) 阅读全文>>

《汽车工程》1994年04期
汽车工程

离合器台架试验寿命预估方法的研究

1 前 言 为评价新设计离合器的负荷和摩擦片寿命,需在试验台上进行试验。目前,在试验台上进行的摩擦磨损试验要求接合次数在104数量级以上,试验周期长,试验工况难以保证。如果有一个较为精确的计算方法来预算其寿命,就可以缩短试验周期,节约开支。本文主要研究这样一种方法。 台架试验是在规定的试验条件下,离合器接合一定次数后,测量摩擦面磨损值。该磨损值也可以通过计算来获得。2 数学模型及其求解2.1 力学模型理论研究时,可将离合器试验台简化成图l所示的力学模型。 图1 离合器试验台力学模型图1中:M。:发动机扭矩 %:道路阻力矩 M门:作用于飞轮及压盘上的摩擦力矩 ‰:传到从动盘上的摩擦力矩弋M.238. t 汽车工程 1994年(第16卷)第4期 正:发动机旋转部分转动惯量 山:飞轮及压盘转动惯量 矗:转化到离合器轴上的当量惯量 如:从动盘转动惯量 . K.、K2:主、从动轴扭转刚度 C.、G:主、从动轴阻尼系数 妒。、 铆、 妒B、...  (本文共6页) 阅读全文>>