25CrNi2.5MoV棒材疲劳寿命分析仿真与实验

本文建立了25CrNi2.5MoV棒材疲劳性能的有限元模型及寿命预测方法,并通过实验验证了此模型及研究方法的可行性。通过ABAQUS和FE-SAFE,采用有限元分析以及正交试验的方法研究了最大应力、应力集中系数、残余应力以及他们的交互作用对材料疲劳寿命的影响,得到光滑试验件的疲劳寿命随最大应力变化的规律,并对其进行修正得到更为精确的回归公式。与实验结果比较,仿真结果与试验误差小于5%,公式拟合误差在20%以内,表明此仿真分析方法及拟合公式对此材料的疲劳寿命预估有一定的指导作用。     

航空发动机叶片榫头榫槽连接结构微动疲劳研究

本文在Manson-Coffin公式的基础上建立微动疲劳损伤模型和寿命预测模型,分析滑移幅值、接触半宽度、应变幅值、接触应力和最大应力对榫头榫槽寿命的影响;建立榫头榫槽连接结构有限元模型,开展钛合金榫头榫槽连接结构微动疲劳研究,得到榫头榫槽S-N曲线。结果表明:(1)微动疲劳影响因素众多,本文基于几何参数提出的损伤参量可以较好的预测微动疲劳损伤;(2)滑移幅值的增加和等效应力的增加都会导致疲劳寿命的增加,而最大应力的增加、接触半宽度的增加和应变幅值的增加,会导致损伤参数的减少,继而导致疲劳寿命的降低。     

再热器应力分析及疲劳评定

本文对油水换热器主要设备再热器进行实体建模,使用ANSYS有限元软件进行应力分析和疲劳分析,通过分析结果来判定设备在承受交变载荷下是否在其寿命期限内发生应力失效及疲劳破坏。     

干涉量对铆接连接件裂纹萌生寿命影响研究

<正>铆接连接件疲劳破坏常出现在铆钉孔周,现阶段常采用干涉配合提高铆接连接件疲劳寿命。本文以干涉配合铆接连接件为研究对象,研究其在循环载荷作用下疲劳破坏特性。通过计算结构裂纹萌生寿命的损伤力学—有限元法,研究了干涉量对铆接连接件裂纹萌生寿命的影响。     

钢纤维自密实混凝土的弯曲疲劳性能试验硏究

在不同应力水平下,对钢纤维含量不同的三种自密实混凝土试件进行了弯曲疲劳试验,研究了钢纤维自密实混凝土的疲劳性能,建立了钢纤维自密实混凝土考虑概率的P-S-N双对数方程。结果表明,在各应力水平下,钢纤维自密实混凝土的疲劳寿命符合两参数威布尔分布;因钢纤维的掺入,自密实混凝土的抗弯疲劳强度显著提高,说明钢纤维自密实混凝土具有优异的抗弯疲劳性能,且随着钢纤维掺量的增加而提高;在一定概率下为预测钢纤维自密实混凝土疲劳寿命或控制应力水平提供依据。     

LTCC与PCB互联焊点热疲劳特性研究

以Sn3.5Ag0.75Cu无铅焊料作为LTCC与PCB互联材料,构建其有限元分析模型,利用统一粘塑性Anand本构方程反映无铅焊料的力学特征,在分析模型上施加-55℃~125℃的6个周期温度载荷,分析了焊点应力应变在互联结构上的分布与变化情况,可知互联焊点阵列外部的焊点应力、应变最大,是互联的薄弱环节,并基于Engel-Maier C-M修正式预测了互联热疲劳寿命。此外,对焊点直径、焊点高度与互联热疲劳特性之间的关系进行了研究,当焊点高度一定时,焊点热疲劳寿命随着直径的增大先减小后增大再急剧减小,当焊点直径一定时,焊点热疲劳寿命随着高度的增高有所提升。     

某型散热器的疲劳分析及结构改进

针对某型散热器在使用过程中由于散热器疲劳而导致过水管发生漏水的现象,对散热器进行疲劳分析。在HyperMesh中建立散热器有限元模型,并通过对散热器进行瞬态响应分析,得到过水管的应力分布。提出将侧板与上水室间的刚性连接改为胶垫连接,对改进后的散热器进行瞬态响应分析,并对比改进前后过水管的应力分布和疲劳寿命。在改变胶垫刚度时,胶垫刚度对过水管所受应力和疲劳寿命有明显影响。结果表明,将侧板与上水室间的刚性连接改为胶垫连接,且胶垫轴向刚度保持在1400~1500 N/mm之间、径向刚度保持在7200~7800 N/mm时,过水管在散热器受激励过程中所受到的应力状况有所改善,疲劳寿命有所增加。     

TC4-DT钛合金小裂纹扩展行为研究

为了研究TC4-DT钛合金自然萌生小裂纹的扩展行为,针对单边缺口拉伸试样开展了室温下同一应力比R=0.06不同应力水平的小裂纹扩展实验,采用复型法对小裂纹的萌生和扩展行为进行观测。结果表明:同一应力比下,应力水平越低,小裂纹的萌生寿命越高,疲劳全寿命越长。应力水平对TC4-DT钛合金小裂纹扩展速率没有明显影响。裂纹扩展早期速率受微观组织的影响大,分散性较高。疲劳小裂纹萌生和扩展寿命占全寿命的70%-80%。TC4-DT钛合金疲劳小裂纹起源于试样缺口表面靠近中间位置和边缘部分,疲劳断口分析发现裂纹以近似椭圆形向试件内部扩展,在裂纹稳定扩展区可以明显的观察到疲劳辉纹。     

关于微动疲劳的研究进展和相关应用介绍

本文分析讨论了微动疲劳的影响因素,接触压力、滑移幅值、实验频率、摩擦力、损伤机理、寿命评估方法和防护措施,简单介绍了微动疲劳中的应力状态参数和微动磨损参数。     

DFR方法中的参数讨论

正引言确定结构和机械疲劳寿命的方法主要有两类:试验法和分析法。确定疲劳寿命的分析法是依据材料的疲劳性能,对照结构所受到的载荷历程,按分析模型来确定结构的疲劳寿命。疲劳寿命分析方法一般包含有三部分的内容:1)材料疲劳行为的描述;2)循环载荷下结构的响应;3)疲劳累积损伤法则。如图1。在民用飞机结构疲劳分析中,一般采用应力疲劳分析方法。应力疲劳分析方法包含了材料疲劳性能、载荷谱、疲劳累积损伤三个要素。DFR——Detail Fatigue Rating疲劳分析方法,即细节疲劳额定强度分析方法,是在民用飞机结构疲劳分析方法中的一种常见分析方法。本文将对DFR疲劳分析方法的过程进行分析,并对其中的几个参数进行讨论。     

基于CAE试验对标方法的汽车制动鼓研究

制动鼓是鼓式制动器的关键安全部件,为了提高制动鼓设计的精确性,本文基于Nastran软件的有限元方法和试验方法对制动鼓进行模态分析,其对标结果的误差在5%之内,验证了该CAE技术方法具有较高的可行性和可靠性。基于模态分析的有限元模型进行静强度分析和MSC.Fatigue疲劳寿命预测,分析结果表明其最大应力和最薄弱处均位于与轮毂刚性连接螺栓孔处,最大主应力为94.5MPa,最小寿命为3.986E+7,满足设计要求。该研究方法为类似产品的设计开发提供了一套系统的方法和参考。     

基于ADAMS与ANSYS仿真分析

本文以SOLIDWORKS为三维建模工具、ADAMS为动力学仿真软件,对机构中的每个构件进行分析求解。ADAMS进行动力学分析时可生成ANSYS软件使用的载荷文件(即.lod文件),ANSYS可直接调用此文件生成有限元分析中力的边界条件,以进行应力、应变以及疲劳寿命的评估分析和研究。     

钛合金主桨中央件耳片孔衬套装配工艺验证疲劳试验与分析

正直升机旋翼系统主桨中央件大量使用钛合金材料后,由于钛合金对于缺陷敏感性较大,而中央件作为主要承载件、关键件,其受力特点为高载荷、高频率,中央件上的高应力区主要在孔部位,优化孔部位的衬套装配工艺性能对提高中央件疲劳寿命起着至关重要的作用。通常我们对孔部位装配衬套是采用温差法装配,但该处理方式弊端逐渐凸显:温差装配容易产生孔内表面的初始损伤且带有不确定性,降低关键寿命件的可靠性,且温差装配后孔与衬套间结合力小,使孔与衬套容易产生微动磨损。本文通过对一次孔挤压强化、二次孔挤压强化和温差法装配这三种衬套装配工艺进行对比验证疲劳试验,获取试验数据并分析,从中选取最佳衬套装     

含壁厚缺陷CNG储气井简体疲劳寿命的研究

为了研究含壁厚不均和壁厚减薄缺陷储气井的疲劳寿命,利用nCode软件计算了12种壁厚不均缺陷和13种壁厚减薄量缺陷下储气井井筒的疲劳寿命,得到了壁厚不均差值δ和不同壁厚减薄量e改变对储气井井筒高、中、低压组疲劳寿命的影响。研究结果表明:(1)含壁厚不均缺陷井筒的疲劳寿命最低点出现在套管与管箍连接部分第一个螺纹的根部,且疲劳寿命随δ的增加而减小。储气井井筒高、中、低压组满足行业标准的δ临界值为2.0、1.95 mm和1.9 mm。(2)当e≤2.5 mm时,含缺陷的储气井井筒的最低疲劳寿命点出现在套管与管箍连接部分第一个螺纹的根部,壁厚减薄对储气井的疲劳寿命没有影响。当e≥2.5 mm,含缺陷的储气井井筒的最低疲劳寿命点出现减薄区域的套管内壁。储气井高、中、低压组井筒满足行业标准的e临界值为4.05、3.95 mm和3.85 mm。     

N10齿轮减速电机疲劳寿命研究

本文研究了齿轮箱减速比和电机工作状态对N10齿轮减速电机疲劳寿命的影响。实验结果表明,在空载状态和负载状态下,N10齿轮减速电机的疲劳寿命均超过20万次,齿轮箱减速比和电机工作状态对其疲劳寿命未产生影响;在堵转状态下,N10齿轮减速电机疲劳寿命相对于空载和负载状态下大幅降低;此外,随着减速比的增大,电机的疲劳寿命减小。其原因在于,在空载和负载状态下,减速箱齿轮所受的力较小,齿轮所受力在其容许强度内;在堵转状态下,减速箱齿轮所受的力将会急剧增加;更为重要的是,在堵转发生的瞬间,减速箱内齿轮受到极大的冲击力,由于该冲击力的作用,齿轮的疲劳寿命急剧减小;齿轮箱的减速比越大,冲击力越大,齿轮的疲劳寿命也就越小。     

盲铆螺母安装对飞机金属结构疲劳品质的影响

<正>某型飞机电搭接方案中,采用了盲铆螺母与机体结构进行连接,安装盲铆螺母时需要在孔边开个键槽,将会降低机体结构疲劳品质。本文通过对比试验及理论分析,研究了盲铆螺母安装细节对机体结构疲劳额定值DFR的影响,对盲铆螺母安装结构给出了设计要求及进行疲劳强度工程评估的计算参数。     

6160A-13柴油机连杆疲劳强度的可靠性分析

<正>本文以6160A-13柴油机的连杆为研究对象,采用Pro/ENGINEER5进行实体建模,利用有限元软件ANSYS对连杆进行疲劳强度和可靠性分析,得到连杆的应力分布、连杆的变形并对疲劳强度进行校核,对连杆的关键点进行疲劳寿命计算,对结果进行分析讨论,为连杆的可靠性设计提供理论依据。目前船舶、汽车、动力机车等广泛采用柴油机为动力装置,柴油机以其热效率高、可提供功率范围较广、对环境适应     

镍基单晶平板缺口有限元分析

基于晶体塑性理论并利用有限元方法对镍基单晶含缺口平板的应力应变场进行了分析,研究了外载荷、厚度和缺口半径等对平板缺口部分的等效应力、最大分切应力和应变的影响。结果表明:外载荷的变化不会影响三变量的分布规律,各变量随载荷的增加都呈增大的趋势;厚度和缺口半径是影响缺口尖端应力应变状态的两个重要因素,厚度增大和缺口半径减小都会增加缺口尖端的应力应变集中程度,且应力最大值位置不随厚度发生变化,但随缺口半径的减少其位置也随之向远离缺口尖端方向移动。最后从理论上对缺口的应力应变进行了推导,其结论与有限元分析结果基本相符。     

工艺参数对铝合金型材分流模挤压过程的影响规律研究

本文以空心铝合金型材为例,采用基于拉格朗日-欧拉算法的Hyper Xtrude有限元软件对铝型材挤压成形过程进行了数值模拟,获得了分流组合模挤压过程中突破挤压力、模具出口处金属流速和型材变形量以及温度场的分布特点,并讨论了挤压速度对上述指标的影响规律。     

残余应力对机械系统可靠性的影响

残余应力是机械或机械零件在制造过程中必然伴随的产物。诸如拉拔、挤压、轧制、校正、切削、磨削、滚压、喷丸、以及热加工的焊接、铸造,还有热处理的淬火、回火、渗氮等都会产生各不相同的残余应力。其中有些残余应力引起加工后零件尺寸变化、开裂,有些严重影响到材料的腐蚀、疲劳等机械性能。为此,研究残余应力对机械系统的影响,其意义就在于保证材料在应用过程中的可靠性,并且通过残余应力的调整,能动地利用残余应力,