冲击强度的可靠性设计

用能量法求冲击应力和冲击变形 ,并将应力强度干涉模型运用于冲击问题 ,讨论了冲击强度的可靠性设计     

离心通风机整体结构冲击振动强度分析

为考察HXD2B通风机的强度和振动是否符合使用要求,运用Catia软件建立了通风机整机的三维实体模型,导入ANSYS Workbench软件中,通过国际电工委员会IEC 61373—2010规定的冲击和振动试验,对其实际应力状况进行了随机振动和冲击强度分析计算,得到通风机结构横向、纵向、垂向冲击应力图,其最大应力值远远小于电机材料的屈服强度,不发生塑性变形,通风机结构满足冲击振动强度要求。     

冲击疲劳载荷下的疲劳裂纹起始与扩展

提出了利用冲击疲劳试验机测定疲劳裂纹起始寿命和裂纹扩展速率的原理和方法，建立了应力强度因子范围△Ｋ与冲击能之间的定量表达式，实验测定了超高强度钢的冲击疲劳裂纹起始寿命与裂纹扩展速率，并给出了相应的表达式。     

超声冲击处理对S355钢表层组织及力学性能的影响

通过超声冲击处理技术对S355钢表面进行处理,分析不同处理时间对材料显微组织、表层残余应力及拉伸性能的影响规律。结果表明,超声冲击处理能够有效地消减S355钢的残余拉应力,引入残余压应力,且引入的残余压应力随着超声冲击时间的增加而增加,在冲击时间达到10 min时,x轴、y轴的残余应力消除值分别为194.81、200.46 MPa。此外,超声冲击处理能够提升材料的抗拉强度和屈服强度,在冲击时间为10 min时,抗拉强度和屈服强度分别增加了16、13 MPa。经超声冲击处理后,试样表层晶粒得到了细化,且观察到明显的加工硬化层。超声冲击处理后材料内部位错密度增加、晶粒细化是导致残余拉应力转变为残余压应力和拉伸性能提升的本质原因。     

冲击载荷下小模数齿轮动态应力研究

以冲击电钻小模数变速齿轮为研究对象,采用有限元方法研究,冲击电钻在堵转时所引起的不同的冲击载荷和冲击时间,对小模数齿轮齿根动态应力的影响,并分析比较在相同的静载荷作用下的静应力状态,以及不同的齿根过渡曲线对齿轮强度的影响。     

球磨机中磨球冲击特性的理论计算

球磨机磨球的冲击应力对磨球和衬板的选材设计来说至关重要。推导了球磨机中磨球的最大冲击速度和冲击功计算公式，依据Ｈｅｒｔｚ弹性接触理论计算了磨球的最大冲击应力、冲击接触时间以及冲击接触区直径。发现，磨球冲击应力很大，可达１０ＧＰａ量级；接触时间短，为０．１ｍｓ量级；接触区域相对于整个磨球来说很小。用试验数据对计算结果作了验证，证明所作计算是合理的。     

纤维环向缠绕复合材料气瓶冲击损伤容限研究

为研究纤维缠绕复合材料层CNG气瓶冲击后损伤容限问题,采用疲劳应变比率作为损伤变量,建立疲劳累积损伤模型;对气瓶缠绕层的冲击损伤剩余强度采用开孔等效计算方法,应用Nuismer—Whitney平均应力准则,关联疲劳累积损伤函数中的最大应力与拉伸载荷下的含孔层合板剩余强度的关系,建立适用于在疲劳载荷下的含孔层合板结构剩余强度的估算方法,用于复合材料CNG气瓶冲击剩余强度的预测。结果表明,文中提出的分析模型预测结果与专家提出的复合材料气瓶冲击损伤评定标准基本吻合。     

工程车辆落物保护结构的冲击仿真

用ANSYS/LS-DYNA软件对平地机落物保护结构进行冲击强度有限元计算,得到了在冲击载荷作用下结构的应力、变形等响应参数,并对比相应技术标准进行了安全性分析,为工程机械FOPS的优化设计提供了结构冲击强度的参考数据。     

热权函数法求解热冲击下复合型裂纹应力强度因子

采用热权函数法对热冲击下复合型裂纹的应力强度因子进行求解,给出了热权函数法计算复合型裂纹应力强度因子的有限元格式.对典型例题进行计算,证明热权函数法具有较高的计算效率与满意的工程精度.     

复合材料层压板低能量冲击后剩余抗压强度的工程估算

为了确定复合材料层压板在受冲击后是否需要修补，提出了一种适合工程应用的复合材料受低能量冲击后剩余抗压强度的估算方法，将Nuismer-Whitney针对带孔板剩余抗压强度的平均应力准则以及特征长度的概念应用到受冲击损伤结构，对已有多种材料体系的层压板受冲击后的抗压强度的试验与分析值进行比较，结果吻合得较好，并且可以作为剩余强度的下限。这里的特征长度比用开孔板压缩所得到的特征长度参数大，是一种推广的特征长度。     

人造金刚石冲击强度

阐述了影响了金刚石冲击强度的两个重要因素，晶型与磁性包裹体，特别是磁性包裹体对热冲击强度的影响比对常温冲击强度的影响更甚。     

基于示波冲击实验材料动态断裂韧度测试技术的研究

采用预裂纹Charpy冲击试样,基于示波冲击试验建立了测试材料动态断裂韧度的试验方法。与以往预裂纹试样动态应力强度因子的计算方法不同,采用Timoshenko梁理论,提出了一种简单方法来计算三点弯曲试样的刚度K(a),由此建立了三点弯曲试样动态应力强度因子的计算方法,通过实验测得启裂时间,从而确定动态断裂韧度。采用有限元方法对试样动态应力强度因子的理论计算方法进行了验证。结果表明,建立的计算方法准确、可靠,避免了复杂的数值计算,便于工程应用。     

超声冲击处理焊接接头疲劳设计若干问题的探讨

对大量超声冲击处理焊接接头的试验结果进行分析总结,探讨超声冲击焊接接头疲劳设计与原始焊接接头的差异,并得到下述结论：①材料强度对超声冲击方法改善焊接接头疲劳性能的处理效果有一定影响,随着接头材料强度的提高改善效果也越好,因此采用低强钢超声冲击处理焊接接头的疲劳试验结果得到疲劳设计S—N曲线是安全的。②超声冲击处理焊接接头试件S—N曲线的斜率m远大于3(6～23),不能将试验结果硬性规定按m=3．0进行统计处理,推荐取m=10。③经过超声冲击处理后其疲劳强度不再与所外加的平均应力无关,而是随着应力比R的增加,接头所能够承受的疲劳应力幅度有所降低。因此建议采用最大应力对超声冲击处理焊接接头进行疲劳设计。④当采用最大应力对超声冲击处理焊接接头进行疲劳设计时,外载荷中所含平均应力与超声冲击处理焊接接头在FAT(200万次循环次数下的特定疲劳强度,将其定为疲劳级FAT)下的疲劳强度(应力范围)之间．的关系为：F(R)=1．25-0．5R,-1≤R≤0．5。     

泡沫铝芯体冲击力学性能试验研究

基于马歇特落锤实验原理，设计与开发出具备测试与数据采集分析功能的高过载冲击试验系统，并运用该设备研究了反复冲击条件下泡沫铝芯体的耐冲击能力和应力-应变响应特性、吸能特性与反复冲击次数的敏感性。实验结果表明：泡沫铝芯体的动态应力应变曲线也具有泡沫材料的应力应变曲线的“三阶段”特征，泡沫铝芯体具有更高的良好的缓冲吸能特性，且该特性随着泡沫铝芯体细长比的增加而增强。     

冲击载荷作用下齿轮动应力的研究

取整个齿轮，对冲击载荷作用下的齿轮动应力进行有限元分析。研究了齿根应力随时间的变化情况及冲击载荷对临近轮齿的影响，并与静态结果进行了比较，并且分析了不同脉宽冲击载荷对齿根应力的影响。     

基于FEA的车轮结构形状优化设计

为了更好地指导车轮结构设计,采用UG三维造型软件建立3种常见轮辐结构的车轮模型,并采用有限元分析方法对几种车轮模型在冲击试验和弯曲试验中的应力分布及强度性能进行了分析,对冲击试验利用响应分析模块进行分析,对弯曲试验进行旋转弯矩下的分析.比较3种结构的分析结果,从应力分布及应力集中强度等方面,分析讨论了车轮轮辐结构的设计原则与方向,得出直辐条背面有掏料的车轮结构更适合承受弯曲载荷,以及曲辐条车轮结构更适合承受冲击栽荷的结论.     

高速CCD在光弹材料中的应用

为了探讨高速CCD(电荷耦合装置)在光测力学中的应用,解决工程应用中的瞬间冲击接触的强度问题。由环氧树脂材料浇筑的光弹材料板材作为研究对象,研究对象下端固定,上部对其进行冲击,实验结果采用高速CCD对垂直对象进行实时采集,通过图像处理得到研究对象内部的较为清晰的应力波发生、发展、衰减的过程,通过实验结果得出将高速CCD摄像机与光弹材料制成的研究对象相结合的手段适用于港口、矿山、冶金锻压等领域的强度测试,能够有效获取瞬间接触内部应力。     

冲击载荷下某船用起重机贮存强度评估

冲击载荷作用下舰船设备的抗冲击能力是其生命力的重要组成部分,因此,在某船用起重机三维实体建模的基础上进行简化,并构建抗冲击计算模型。采用DDAM谱分析法对模型开展模态分析,将规定冲击谱作为输入,综合模态分析结果得到了该船用起重机冲击载荷下的最大应力和位移。通过ISO应力剪裁图对仿真数值进行分析,剔除了由模型自身及网格划分方法引起的应力集中点,对该船用起重机在给定冲击载荷作用下的强度进行了数值仿真与评估。仿真结果表明,在受到三个方向冲击时,扣除应力集中的影响,船用起重机的最大应力均小于材料的屈服极限,各部件不会产生断裂或永久性的塑性变形,设备抗冲击安全性满足要求。     

利用ANSYS确定开关柜承受的最大爆炸冲击载荷

阐述了板结构在爆炸冲击作用下的破坏情况及其材料破坏的断裂准则，介绍了利用AN—SYS软件对薄板结构在冲击载荷下有限元计算的方法，并对某开关柜板的四周薄板结构在15KA故障电流下发生爆炸时的引起的冲击载荷作用下进行了瞬间动态应力分析，并利用其程序设计语言APDL确定出该板可承受的最大冲击载荷的峰值。     

考虑配气机构冲击的气缸盖结构动力学仿真分析

配气机构的冲击作用会对柴油机气缸盖的应力场分布产生较大的影响。首先建立了某柴油机配气机构的多体动力学仿真模型,获得气门底座对于气缸盖的气门座圈的循环冲击载荷。在此基础上,综合考虑热应力及循环机械应力和冲击压力作用,对含气缸盖、机体、冷却水套等的组合结构模型进行瞬态动力学响应分析,对比分析了配气机构循环冲击对气缸盖的结构强度的影响大小。结果表明:相比于恒定等效的配气底座冲击作用力的加载,采用瞬态动力学并考虑变化配气机构底座冲击作用影响下得到的气缸盖应力场分布,气缸盖进排气门座圈处的应力值明显增加,应力值增幅可达到10%左右;火力面处的应力值也会增加,局部应力增幅可以达到30 MPa;同时,气缸盖的整体应力场也出现了不同程度的增加。