不同横截工况下掘进机驱动处焊接疲劳寿命分析

针对掘进机横截工况下履带架驱动处焊接残余应力对疲劳断裂的影响,建立了掘进机横截时系统的力学模型,采用Matlab汇编语言计算出不同横截角下履带架所受侧向力;应用有限元方法,模拟了履带架驱动处焊接残余应力的分布规律。基于以上分析,并结合等效结构应力法对不同横截角下驱动处疲劳寿命进行了分析比较。结果表明当横截角为5°时,履带架所受侧向载荷最小,驱动处焊缝的疲劳寿命最大。     

自增强疲劳寿命的理论分析

自增强处理是化工、石油行业提高高压设备承载能力和疲劳寿命的重要举措。文中利用断裂力学理论和疲劳损伤理论,探讨研究了自增强处理后残余应力对高压设备寿命的影响,得出引入残余压应力能提高高压设备寿命的结论,对今后在自增强处理方面的实验与理论研究具有指导意义。     

大秦线重载钩舌疲劳寿命有限元模拟分析

大秦线货车钩舌实际工作条件恶劣,受力状况复杂,疲劳破坏是钩舌失效的主要形式。利用钩舌材料的本构关系实验数据,应用有限元方法进行了材料的非线性静力分析。在疲劳分析时,对大秦线实测载荷编制的分级载荷谱,和材料的S-N特性曲线,对钩舌进行疲劳寿命的有限元极值模拟分析。疲劳强度的预测结果与实验结果比较表明,当前FEA的模拟方法是有效和准确的。     

焊接残余应力对钛合金T型接头疲劳寿命的影响

为探究残余应力对于T型接头疲劳寿命作用的机理,基于热弹塑性有限元理论,模拟了T型接头的焊接过程,并对残余应力场进行了分析。采用线弹性断裂力学和扩展有限元的方法,建立了T型接头的有限元模型,并分析了焊接残余应力对于其裂纹扩展及疲劳寿命的影响,结果表明：残余拉应力的存在会加速疲劳裂纹的扩展,焊接残余应力的存在使T型接头的疲劳寿命降低约9%,在工程应用中应考虑残余应力的影响。     

某型汽车起重机起重臂的应力和应变疲劳寿命预估

以某型现役汽车起重机起重臂钢结构为研究对象,基于单位载荷下的名义应力谱和FE-SAFE(durability analysis software for finite element models)耐久性分析软件,建立起重臂钢结构件的应力及应变疲劳寿命预估模型,给出该材料的应力及应变寿命曲线,并分别采用应力、应变疲劳损伤模型,对该型起重臂钢结构的疲劳寿命进行预算。预算结果表明该型起重机起重臂结构工作30 978个循环时出现裂纹,而其使用寿命为392 699个工作循环。计算结果与试验结果对比得出:两种寿命预估模型结果与试验值基本符合,故该型现役起重机检修周期和使用寿命的制定应采用两种疲劳寿命预估模型综合考虑。     

焊接残余应力对桥壳疲劳寿命的影响研究

桥壳作为驱动桥的核心零部件,其疲劳寿命对驱动桥乃至整车安全性有决定性的影响,对于制造过程中使用焊接工艺的桥壳,焊接残余应力的影响不容忽略。以某商用车驱动桥桥壳为研究对象,在获得其焊接残余应力分布的基础上,分析焊接残余应力对桥壳在静态载荷和动态循环载荷工况下应力应变响应的影响。使用应变-寿命分析方法对桥壳在弯曲疲劳试验工况下的寿命进行预测,并与台架试验结果进行对比,结果表明考虑焊接残余应力时,疲劳寿命次数和破坏位置的预测结果与试验结果吻合较好,验证桥壳疲劳寿命预测模型的准确性。与不考虑焊接残余应力的模型相比,焊接残余应力导致桥壳疲劳寿命次数降低,且失效位置不同,说明了疲劳寿命预测时考虑焊接残余应力的必要性。本文方法可推广应用于含有焊接残余应力的结构疲劳寿命预测,为结构优化设计提供指导。     

多轴疲劳寿命预测方法研究

介绍了进行疲劳分析的车辆部件数字化设计流程和疲劳分析流程,注重叙述了载荷的处理、疲劳模型的选取和疲劳损伤累积的计算.进而根据GB/T5909-1995试验要求,利用多轴临界面法疲劳损伤模型,利用疲劳分析软件FE-SAFE预测某钢制车轮弯曲试验的疲劳寿命.     

基于FE-SAFE对某型起重机底架疲劳寿命预估

以某型现役汽车起重机底架钢结构为研究对象,建立起重机虚拟样机模型及有限元静力学模型,分析并获得五个载荷步下的名义应力谱;基于FE-SAFE(durability analysis software for finite element models)耐久性分析软件,用多轴临界平面疲劳损伤模型,采用Brown-Miller准则建立寿命损伤模型,对底架结构的疲劳寿命进行预算。预算结果表明该型起重机底架结构工作约3 062个循环时出现肉眼可见裂纹,而其使用寿命约为70 555个工作循环。其疲劳寿命预算分析为某型现役起重机的实际设计和使用检修提供有价值的参考。     

滚动轴承疲劳寿命的影响因素

对影响滚动轴承疲劳寿命的各种因素进行了综述，包括各种疲劳诱导应力(最大切应力、最大动态切应力、Von Mises应力和八面切应力)，切向力、残余应力和环向应力疲劳极限应力、表面粗糙度、弹流润滑、表面处理、润滑油中污染颗粒、温度、速度、不失效寿命和钢材纯净度(氧含量)的影响，为轴承寿命的准确预测提供参考。     

残余应务对焊接头疲劳性能的影响

利用线弹性断裂力学（ＬＥＦＭ）理论、迭加原理和有限元分析方法,就残余应力对对焊接头的疲劳性能的影响进行了理论分析。采用有限板中边界裂纹及中心穿透裂纹的Ｂｕｅｃｋｅｎｅｒ及Ｋａｎａｚａｗａ权函数,计算对应焊接头中的各种残余应力分布的残余应力强度因子。建立了考虑不同残余应力水平影响的表面裂纹疲劳模型,估算对焊接头疲劳寿命及疲劳强度,并与试验数据进行了比较验证。     

WK-75型挖掘机铲斗斗杆组件疲劳寿命分析

为研究WK-75型矿用机械式挖掘机铲斗斗杆组件的疲劳特性,利用ANSYS Workbench软件建立了其有限元模型,针对均载和偏载两种工况对其进行了静力学分析。在此基础上结合疲劳理论,应用FE-SAFE对两种工况下的有限元分析结果进行了疲劳寿命计算。分析比较两种工况下疲劳寿命云图和安全系数云图,确定铲斗斗杆组件寿命薄弱部位,为结构优化提供参考。同时对已有大型挖掘机的两种运行工况进行统计,确定两种工况的时间比例,提出疲劳寿命计算修正系数,可以提高使用寿命仿真结果的准确性,同时也验证了设计的可行性。     

压力容器焊接接头疲劳裂纹萌生寿命的探讨

对16MnR焊接接头进行了控制应变幅条件下的疲劳试验，获得其疲劳特性参数以及恒应变幅载荷下的疲劳一寿命关系，建立了焊接接头低周疲劳寿命曲线方程。并将试验结果同局部应力应变法计算的结果进行了比较，为该焊接接头应变疲劳提供了理论依据。     

某型航空发动机涡轮盘低循环疲劳寿命分析

确定发动机零部件的最大应力应变循环是进行零部件寿命研究的重要内容之一.弹塑性有限元分析常用于计算最大应力应变循环,但是由于各种载荷、约束等条件考虑不全面,得到的应力应变循环往往偏大.同时,某些零部件的瞬态温度场是决定其疲劳强度和使用寿命的重要因素,而获得准确的瞬态温度场是非常困难的.文中对某型发动机的高压涡轮盘进行疲劳试验条件下弹塑性有限元分析,对一台涡轮盘的残余应力进行测试,利用稳态温度场计算涡轮盘危险点最大应力应变循环,并根据弹塑性有限元分析和通过残余应力测试得到的最大应力应变循环进行低循环疲劳寿命预测.研究结果表明,弹塑性有限元分析法预测的寿命偏低,由残余应力可以较准确地确定最大应力应变循环.     

新型车架的疲劳寿命预测及优化设计

以半挂牵引车车架为研究对象,根据其设计参数,进行了该新型车架的结构设计和模型建立。基于有限元理论,利用有限元分析软件Hypermesh对该车架进行了静态仿真,根据疲劳可靠性理论,结合半挂牵引车所受载荷、疲劳类型以及车架材料参数,采用名义应力法和Miner线性累积损伤法则对该车架进行了疲劳寿命预测。利用有限元和疲劳分析结果,对该车架进行了尺寸优化,达到了轻量化设计的目的,之后通过再次仿真,验证了优化后该车架的静态性能和疲劳可靠性。     

筒体大开孔焊接结构疲劳寿命估算方法

本文根据压力容器大开孔接管处应力测试数据及壳体材料中温静力性能试验结果，对设备在工作温度下的疲劳裂纹形成寿命及扩展寿命进行了估算，为大开孔压力容器的中温疲劳寿命估算提供了一种简便可靠的方法．     

影响弹簧疲劳寿命的表面缺陷

汽车发动机气门弹簧的表面裂纹是一项关键性因素，它同有害的非金属夹杂物及表面脱碳一起影响到气门弹簧的疲劳寿命。通过对高应力弹簧及经氮化处理的弹簧做人工纵向裂纹后进行疲劳试验，以解读表面裂纹对疲劳寿命的影响。通常认为：所有弹簧的疲劳寿命随裂纹深度增加而减少，在这项试验中，进一步证实了当裂纹深度小于0.05mm时，疲劳寿命不会下降。因此我们认为处于表层大量的残余应力有效地遏制了疲劳开裂的扩展。     

基于恒寿命疲劳结合S-N曲线的弹簧疲劳寿命分析

常规的弹簧疲劳寿命分析,是以弹簧材质的S-N疲劳曲线为依据,根据预期弹簧寿命,反复选择弹簧基本参数,验算达到疲劳强度安全系数≥疲劳许用安全系数,计算工作量大。介绍一种基于恒寿命疲劳结合S-N曲线的简单方法分析弹簧的疲劳寿命,为提高弹簧质量给出一些参考。