非对称载荷下的应力疲劳寿命模型

航空飞行器关键结构件在服役过程中会经受典型的非对称载荷,因此其疲劳行为会不可避免地受到平均应力效应的强烈影响.修正Walker模型通过对不同应力比下的试验数据进行多元非线性拟合,可同时考虑材料和峰值应力对平均应力效应的影响.采用12种航空材料在多种载荷状态下的18组试验数据对修正Walker模型的疲劳寿命预估精度进行验证,并与其他常用平均应力模型的结果对比.研究显示:尽管峰值应力对平均应力效应的影响因材料而异,修正Walker模型对各组试验疲劳寿命的预估精度均不同程度地优于其他对比模型,精度更高,稳定性更好.     

考虑应力松弛的涡轮盘蠕变持久寿命可靠性分析方法

提出考虑应力松弛的轮盘蠕变持久寿命可靠性分析方法。该方法基于概率Miner累积损伤理论,考虑载荷和材料参数的分散性以及应力松弛效应,通过对若干计算点有限元蠕变分析结果响应面回归,获得损伤临界函数的近似表达式。进而采用Monte-Carlo法获得轮盘蠕变持久寿命可靠度或给定可靠度的蠕变持久寿命。并分析了应力松弛和各随机变量对蠕变持久寿命的影响。     

铆接连接件疲劳寿命预估

本文结合铆接在城轨系统上的应用,考虑铆接厚度、开孔尺寸等几何尺寸对铆钉疲劳寿命的影响,通过采用应力严重系数修正后名义应力方法预估铝合金抽芯铆钉疲劳寿命,并与实验值进行比对分析,验证预估模型的准确可靠。     

考虑平均应力效应的Tovo-Benasciutti疲劳寿命预测模型

为了考虑平均应力对循环载荷作用下结构振动疲劳寿命的影响,对Tovo-Benasciutti疲劳损伤模型进行了平均应力修正。采用径向基函数法构造平均应力修正系数与随机应力带宽系数之间的近似模型,建立了考虑平均应力的Tovo-Benasciutti疲劳损伤模型。利用所建立的模型对某简单梁进行了疲劳寿命估计。结果表明：考虑平均应力效应的Tovo-Benasciutti模型能得到与试验更一致的结果。     

连接件振动疲劳寿命分析的名义应力法

提出了采用名义应力法估算振动载荷下连接件疲劳寿命的方法。综合考虑连接件孔边的应力均方根集中程度、孔表面状况和填充系数的影响,给出了连接件在振动载荷激励下的应力均方严重系数,然后结合连接件孔边的动态特性给出了振动疲劳缺口系数的计算公式。设计并完成了两种激励谱下304不锈钢的连接件振动疲劳试验,结果表明该方法可以很好地预测连接件的振动疲劳寿命。     

随机应力谱下构件疲劳可靠性分析的Miner准则--寿命分布函数法

基于随机应力谱下的Miner准则和寿命分布函数，提出了一种随机应力谱下构件疲劳可靠性分析模型——Miner准则一寿命分布模型。该模型首先考虑构件疲劳强度影响系数，对材料的p-S-N曲线进行修正，以得到构件的p-S-N曲线；然后利用Miner准则导出构件在随机应力谱下的疲劳可靠寿命表达式，由疲劳寿命的概率分布函数，并考虑构件疲劳强度影响系数的随机性，求得构件在随机应力谱下给定疲劳寿命时的疲劳可靠度。     

考虑油膜润滑的轮毂轴承弯曲疲劳寿命预测与分析*

为精确分析预测某型轿车轮毂轴承的弯曲疲劳寿命,考虑轴承工作状态下游隙与油膜厚度的关系,以及温度对游隙和油膜厚度的影响,结合点接触弹流油膜厚度计算方法,精确计算其最小油膜厚度值;根据ISO提供的对Lundberg-Palmgren寿命模型修正方法,计算油膜参数和润滑剂黏度比,从而确定修正系数,建立改进的寿命模型。为了验证改进模型的正确性,使用旋转弯曲疲劳寿命试验机进行疲劳试验,试验结果在误差合理区间内,证明研究模型的可靠性。建立轮毂轴承载荷分布分析模型,讨论中心距对最大滚动体载荷的影响,研究轮毂轴承的疲劳寿命在不同纯弯矩载荷和不同车速下随中心距的变化规律。结果表明：弯矩载荷是影响疲劳寿命的主要因素,增加中心距可以延长轴承寿命;轴承润滑条件与轴承转速有关,在一定范围内,转速越高,其内部润滑越充分,使用寿命越长。     

滚动轴承疲劳定寿中应力-寿命系数的研究及应用

基于Ioannides-Harris理论,考虑滚动轴承的可靠度-寿命系数和应力-寿命系数,对滚动轴承寿命进行预测。重点讨论应力-寿命系数在完全弹性流体动力润滑条件下,赫兹应力、摩擦切应力、颗粒污染引起的应力、残余应力及材料疲劳极限应力对轴承寿命的影响,并介绍应力-寿命系数的计算方法。     

基于多因素修正的超越离合器保持架疲劳寿命分析

以超越离合器保持架为研究对象,针对其交变载荷作用下易发生疲劳断裂的现状,首先利用有限元分析手段获得其模拟载荷谱,然后建立残余应力修正载荷谱的数学模型并在此基础上完成模拟载荷谱的修正,最后将修正后的分析载荷谱及材料的疲劳性能参数导入多因素修正后的名义应力法疲劳寿命计算软件中,对保持架的疲劳寿命进行求解,并通过台架试验加以验证。通过对比数值分析与试验可以发现结果基本吻合,基于多因素复合修正的疲劳寿命分析方法不仅增加了分析数据的可靠性,而且为零件疲劳寿命预估提供了新的技术路径。     

平地机半轴疲劳寿命预估及其台架疲劳试验

针对PY160平地机后桥链轮半轴实际载荷工况,编制了相应的8级载荷谱,利用载荷谱对改进前后的半轴进行疲劳寿命分析和预估,用等效强化对改进后的半轴进行室内台架疲劳试验。将半轴预估寿命,台架试验寿命及改进前后半轴的实际工程寿命进行对比和分析,验证了利用修正Miner法则与Goodman图线预估半轴疲劳寿命是可行和可靠的,满足实际工程需要的寿命预估,并为类似零部件的疲劳设计提供了方法和相关疲劳数据。