湿热环境对T700/MTM46复合材料层合板拉-拉疲劳性能和疲劳可靠寿命的影响（英文）

目的:碳纤维复合材料的疲劳特性对航空结构的安全性和可靠性有很大的影响,而湿热环境对复合材料性能的退化作用较大。本文针对湿热环境对碳纤维复合材料层合板的拉-拉疲劳性能和疲劳可靠寿命的影响进行研究,为碳纤维复合材料在实际湿热环境中的应用提供参考。创新点:1.通过实验分析得到碳纤维复合材料层合板在吸湿过程中的损伤演化过程;2.采用实验和理论分析的方法,研究湿热环境对碳纤维复合材料层合板拉-拉疲劳性能和疲劳可靠寿命的影响。方法:1.通过吸湿实验,观测分析得到碳纤维复合材料层合板在湿热老化过程中的损伤演化过程;2.通过疲劳试验,研究湿热环境下碳纤维复合材料的疲劳损伤演化过程、刚度退化规律和损伤失效模式;3.通过理论分析,采用疲劳可靠寿命预测模型,得到湿热环境下碳纤维复合材料的疲劳可靠寿命。结论:1. T700/MTM46复合材料层合板在吸湿过程中,出现了微孔和微脱层等损伤,但比疲劳过程中产生的损伤要小得多;2.与常温环境相比,湿热环境下实验件的刚度退化曲线的变化趋势保持一致,但刚度下降幅度增大;3.与常温环境相比,湿热环境下实验件的疲劳极限降低约6%,疲劳损伤模式相似,但在相同疲劳循环数下的损伤程度加剧;4.在湿热环境作用下,实验件的疲劳可靠寿命大大降低。     

民机机身整体壁板修理技术研究

应用ANSYS软件对民机机身整体壁板与损伤后双面铆接修补壁板进行有限元分析;研究不同厚度补片对损伤壁板、修补长桁、内外补片受力的影响;选取典型位置研究局部刚度加大对整体壁板传力特性的影响.计算结果可以为民机结构维修方案制定提供参照.     

复合材料帽型加筋板冲击损伤后的弯曲性能

为了探究复合材料帽型加筋板在受到冲击损伤后抗弯刚度折减和强度降低的情况,以及对筋条R区填充捻子条的影响,在无损伤情况和预制特定冲击损伤情况下对两种构型的帽型加筋板进行四点弯曲试验。借助超声无损探伤设备检测损伤情况,并分析试验件载荷-位移曲线和应变等信息。结果表明:冲击损伤影响了复合材料帽型加筋板在承受弯曲时的刚度强度以及损伤扩展过程,在帽型加强筋R区填充捻子条可以提高加筋板的抗弯刚度和初始破坏载荷,但弯曲性能受冲击损伤影响更大。本研究可为飞行器、船舶、汽车的复合材料结构设计提供参考依据。     

飞机结构静强度与疲劳试验双向加载技术研究

选取橡胶块胶板式、聚氨酯密封胶灌注式和双组分PU密封胶灌注式三种加载块与飞机结构模拟件粘接后,采用MTS810液压伺服疲劳试验机通过施加拉-压双向载荷的静强度和疲劳寿命试验方法完成了可行性研究,然后在某型飞机减速板进行了双向加载试验的考核验证,从而发展了一种施加拉-压双向载荷的试验方法。该方法能够满足复杂飞机结构静强度和疲劳试验中施加拉-压双向载荷的技术要求。试验结果表明,与传统加载所采用的胶布带相比,三种形式加载块的静强度、疲劳性能和加载速率均有明显提高。     

飞机复合材料方向舵剩余强度试验数采系统应用

介绍了EX1629数采系统在某型飞机复合材料方向舵剩余强度试验中的准备和应用过程,为损伤复合材料结构剩余强度的判定提供了精确数采结果。试验前,针对飞机复合材料结构损伤特点,采用无损检测手段确定损伤区贴片具体位置,先后解决了损伤结构贴片、飞机试件表面数采布线及试验现场传感器配置等问题。根据试验传感器特性对各数采通道进行两点线性度标定,同时满足了试验数据采集与计量审定要求。最终,利用AeroPro软件完成EX1629数采设备与MTS控制加载设备的协同应用,更好地发挥了试验设备数据采集的数据完整性、配置灵活性、高度集成性以及网络连通性。     

层板复合材料疲劳性能实验数据的处理

介绍了基于VB6．0设计的层板复合材料疲劳性能实验数据处理的可视化通用程序。借助于该程序，可以快速有效地处理层板复合材料疲劳性能实验的大量数据，并在得到很好的数据处理效果的同时实现了参数估计、初始刚度、初始静强度、疲劳剩余刚度及疲劳寿命统计分布曲线绘制的可视化。     

一种新的可用于混凝土疲劳研究的非线性累积损伤模型

研究混凝土疲劳问题的主要困难之一，就是混凝土疲劳损伤的累积速度与不同强度循环荷载的作用次序有关，且是非线性的。但通常 的一些非线性损伤模型却不能反映荷载作用次序的影响，为了解决此问题和混凝土结构在长期不稳定循环荷载作用下的疲劳问题，我们在Miner线性累积损伤模型的基础上提出了一个新的非线性累积损伤模型，通过两个 疲劳损伤实例的计算证明了该模型不仅能够反映出不同强度应力水平先后作用次序对疲劳损伤演变情况的影响，而且保留了Miner模型概念明确，使用方便的优点，当通过试验得到一组有关曲线之后，不稳定循环荷载作用的混凝土疲劳累积损伤计算将变得异常简单，极便于在工程设计中采用。     

轿车摆臂设计载荷谱的确定

通过实测轿车摆臂试车场道路载荷谱,对摆臂目标测点载荷进行采集．在原有载荷谱统计分析原理的基础上,依据结构的低载强化特性,确定出了摆臂结构的八级载荷谱．为进一步计算不同效果载荷（强化、损伤、无效载荷）的概率、研究零件静强度和疲劳强度的增长规律、总结可靠性设计中的载荷利用方法提供一定理论基础．     

基于小波包分析的大跨桥梁结构损伤预警的理论研究

基于小波包分析推导了结构动力系统在不同分析尺度上的状态方程和观测方程,在此基础上研究了结构动力响应在不同分析尺度上的时-频特性.理论分析证明,采用小波包分解结构的动力响应得到小波包能量谱,将可以表征结构损伤的发生.在此基础上进行了小波包能量谱关于结构损伤和观测噪声的敏感性研究,分析了结构系统矩阵和测量噪声在各个分析尺度上的递推性.结果表明,采用结构动力响应的小波包能量谱进行结构损伤预警具有较好的损伤敏感性和噪声鲁棒性.     

基于冲击振动疲劳分析的自动垂钻与多维减振联合提速系统冲击频率优选

针对破岩钻进过程中自动垂钻与多维减振联合提速系统在上部液动冲击器的持续冲击及地层反力作用下易出现疲劳损伤的问题,为实现冲击频率优选,利用疲劳分析软件nCode Designlife,对冲击振动条件下自动垂钻与多维减振联合提速系统的疲劳损伤规律开展研究。结果表明：在冲击振动条件下,上扶正器的顶端截面由于直接承受来自冲击器的冲击载荷作用而具有最大的疲劳损伤;冲击频率低于100 Hz时,系统最大损伤值随冲击频率的增大先增大后减小,当冲击频率高于300 Hz时,频率的变化不会改变系统的疲劳损伤状态。因此,相比于常规低频冲击器,推荐选用300 Hz以上的高频冲击器,可以有效缓解井下振动,减少工具的疲劳损伤。研究结果对现场参数选型有一定指导意义。     

高应力比下路用水泥混凝土疲劳可靠度量化分析(英文)

为获得路用水泥混凝土在高应力比作用下其疲劳可靠度的变化规律,首先推导了包括混凝土疲劳寿命在内的单调随机变量的概率密度,然后推导了 Miner 与 Chaboche-Zhao 疲劳损伤模型的概率密度. 借助室内疲劳试验结果,获得这 2 种模型的疲劳损伤概率密度函数. 最后,将荷载作用次数代入上述函数,从而获得水泥混凝土疲劳可靠度随荷载作用次数的变化规律. 结果表明: 随着荷载作用次数的增加,相同应力比下,疲劳可靠度从 100%逐渐衰减为 0%; 无论何种应力比,在荷载作用初期,疲劳可靠度均有一个较为稳定的阶段; 随着应力比的增加,该稳定阶段逐渐缩短,且可靠度为 0%时对应的荷载作用次数也减小; 在可靠度衰减阶段,对于相同荷载作用次数,应力比越高,则混凝土可靠度越低; 此外,Miner 疲劳损伤模型比Chaboche-Zhao 疲劳损伤模型偏安全.     

Fatigue tests of composite beam by steel fiber reinforced self-stressing concrete in the hogging bending

Through the experiments of 7 T-section composite beams, steel fiber reinforced self-stressing concrete （SFRSC） as the composite beam in the composite layer was studied under the hogging bending. The tests simulated composite layer tensile strain under the hogging bending of inverted loading composite beams, giving the relationship under the different fatigue stress ratios between fatigue cycles and steel bar’s stress range, crack width, stiffness loss and damage, etc., in composite layer. This article established fatigue life equation, and analyzed SFRSC reinforced mechanism to crack width and stiffness loss. The results show that SFRSC as the composite beam concrete has excellent properties of crack resistance and tensile, can reinforce the fatigue crack width and stiffness loss of composite beams, and improve the durability and in normal use of composite beams in the hogging bending zone.     

机械零件随机疲劳载荷的统计分析方法

研究了机械零件载荷的时间历程特性，分析了随机载荷的循环计数法、峰值计数法和雨流计数法等统计分析方法，提出了随机疲劳载荷的概率分布函数及疲劳载荷谱的编制方法。     

Numerical simulation on dynamic bending strength of three-graded concrete beam based on meso-mechanics

To study the bending strength of mass concrete under dynamic loading, the pure bending zone of three-graded concrete beam is considered as a three-phase composite composed of matrix, aggregate and interface between them on meso-level. Dynamic constitutive model considering strain-rate strengthening effect and damage softening effect is adopted to describe the cocrete and meso-element's damage. The failure mechanisms of beam under impact loading, triagle wave load, dynamic load coupling with initial static loading were simulated by using displacement-controlled FEM. Furthermore, stress-strain curve of the specimens and their dynamic bending strength were obtained. The results obtained from numerical simulation agreed well with experimental data.     

Flexural rigidity evolvement laws of reinforced concrete beams strengthened with carbon fiber laminates

Extensive research has shown that externally bonded carbon fiber reinforced polymer (CFRP) laminates are particularly suitable for improving the fatigue behavior of reinforced concrete (RC) beams. This paper presents the research on flexural rigidity evolvement laws by testing 14 simple-supported RC beams strengthened with carbon fiber laminates (CFL) under cyclic load, and 2 under monotone load as a reference. The cyclic load tests revealed the peak load applied onto the surface of a supported RC beam strengthened with CFL is linear to the logarithm of its fatigue life, and the flexural rigidity evolvement undergoes three distinct phases: a rapid decrease from the start to about 5% of the fatigue life; an even development from 5% to about 99% of the fatigue life; and a succedent rapid decrease to failure. When the ratio of fatigue cycles to the fatigue life is within 0.05 to 0.99, the flexural rigidity varies linearly with the ratio. The peak load does not affect the flexural rigidity evolvement if it is not high enough to make the main reinforcements yield. The dependences of the flexural rigidity of specimens formed in the same group upon their fatigue cycles normalized by fatigue life are almost coincident. This implies the flexural rigidity may be a material parameter independent of the stress level. These relationships of flexural rigidity to fatigue cycles, and fatigue life may be able to provide some hints for fatigue design and fatigue life evaluation of RC member strengthened with CFL; nevertheless the findings still need verifying by more experiments.     

螺栓预紧力对发动机气缸盖疲劳特性的影响

发动机气缸盖是较易发生疲劳破坏的发动机零件之一,其机械疲劳强度与螺栓预紧力之间存在关系。利用Solidworks建立气缸的简化模型,导入Workbench中进行静力学分析：在Workbench中建立两个不同的载荷环境,利用组合求解功能对螺栓预紧力和气缸盖受到气缸内气体的最高爆发压力进行线性组合,完成非比例载荷的疲劳寿命计算,得到不同螺栓预紧力下的气缸盖疲劳寿命曲线,由此获知螺栓预紧力和气缸盖疲劳寿命之间的关系,这为合理选择螺栓预紧力提供了依据。     

环氧树脂改性沥青混合料性能试验研究

为了解我国自主研制的环氧树脂改性沥青混合料的路用性能,采用马歇尔、劈裂、车辙、小梁弯曲和复合梁疲劳等试验,对其材料特性和路用性能进行了全面的试验研究,并与SMA10混合料的性能进行了对比研究.车辙和复合梁疲劳试验结果表明,环氧树脂改性沥青混合料具有良好的高温稳定及疲劳性能;与SMA10混合料相比,环氧树脂改性沥青混合料具有良好的抗水损害及低温抗开裂性能.研究表明,新型国产环氧树脂改性沥青混合料以其优异的性能和良好的经济优势为我国大跨径钢桥桥面铺装提供了一种新的铺装材料.     

提高机械零件抗疲劳强度的措施

机械零件的抗疲劳破坏是造成机械运行故障的主要原因。提高机械零件的抗疲劳强度 ,应注重选择材料和降荷、降温设计 ,避免及减缓应力集中 ,改善零件表面的抗疲劳性能 ,考虑振动设计等     

High cycle fatigue life prediction method for tail gearbox casing of a helicopter transmission system

A method and procedure of high cycle fatigue life prediction for helicopter transmission system tail gearbox casing ispresented, including fatigue test load, three parameters S-N curve, reduction factor and cumulative damage law. According to thefatigue test results, the design load spectrum and the three parameters S-N curve, a fatigue life prediction of the tail gearboxcasing of a helicopter is performed as an example.