TC4-DT钛合金结构二次冷挤压强化数值模拟与实验研究

冷挤压和干涉配合作为飞行器制造中2种主要的孔强化工艺,可有效提高结构的疲劳寿命。二次冷挤压强化作为以上2种强化工艺的结合,具有较单一强化更好的强化效果,但其强化机理尚不清晰,从而限制了这一先进工艺的有效应用。提出了一种用于研究二次冷挤压强化机理的数值建模方法,并根据TC4-DT钛合金耳片孔二次冷挤压强化的实际工艺流程,综合考虑了开缝衬套冷挤压、铰孔、压合衬套干涉配合及回弹等过程,同时研究了边距比对二次冷挤压强化耳片孔周应力分布的影响,并采用X射线残余应力测量设备测量试件表面的残余应力。通过测量结果与模拟结果的对比表明:采用该建模方法得到的残余应力变化趋势与实验测量结果具有良好的一致性,可用于二次冷挤压强化机理的深入研究。     

疲劳寿命预测能量方法的试验验证及其参数系统分析

根据疲劳过程能耗分析建立的损伤模型和目前常用的几种典型疲劳损伤模型,进行了复杂载荷历程下的疲劳寿命预测,并将预测结果与疲劳失效试验结果进行了比较.讨论了疲劳寿命预测方法中参数系统,提出一种检验寿命预测方法完备性的方法.     

装甲车辆履带板疲劳寿命预测

履带板疲劳破坏是履带式装甲车辆在实际工况下主要的失效形式之一.本文建立履带式装甲车辆行走系统动力学仿真模型,通过有限元分析方法对已构建的履带板进行力学分析,并基于建立的不同等级路面模型,获得多种工况下的履带板随机载荷历程,得出履带板关键部位应力与载荷的关系,并应用统计分析方法获得关键部位随机载荷谱.根据疲劳损伤累积理论...     

某轮盘螺栓孔处疲劳寿命预测方法与验证

为提高航空发动机FGH96材料涡轮盘在较高应力梯度缺口处如螺栓孔处的疲劳寿命预测精度,通过使用新的平均应力公式,同时考虑应力梯度和尺寸效应的影响,通过FGH96材料级间盘模拟试验件疲劳试验,对模型所需的寿命预测方程中的参数进行拟合,进一步开展FGH96材料涡轮盘螺栓孔模拟件疲劳试验,与预测结果进行了比较,结果表明,改进后的疲劳构件寿命预测方法具有较高的精度,证明了该方法的有效性。     

V带强化寿命试验方法研究

本文利用寿命强化理论,重点分析了V带强化寿命试验方法,得出在多种强化方法中,宜先采用初拉力强化方法的结论。     

基于加速寿命试验的液浮陀螺仪寿命预测

以液浮陀螺仪为研究对象,在分析陀螺仪结构功能和工作原理的基础上,建立可靠性模型.确定了工作条件下的加速模型和加速寿命试验方案,利用恒湿恒温箱进行试验,对获取的试验数据进行处理.利用威布尔分布和极大似然估计预测了某液浮陀螺仪的工作寿命为5 031.9 h.所采用的的方法提高了液浮陀螺仪寿命预测的费效比,为预测此类产品寿命提供了一种重要方法.     

非饱和土渗透系数试验与模型预测及验证

为探究不同方法的适用性,通过压力板仪对江西某地区红土进行土-水特征曲线试验,结合动态多步溢出法、一维土柱试验的湿润锋前进法、CCG模型预测和VGM模型预测4种方法,获得土体在不同压实度下渗透系数与饱和度的关系。利用有限元软件Geo-Studio对一维土柱试验进行仿真分析,将采用VG模型拟合的土-水特征曲线及4种不同方法计算得到的渗透系数函数作为边界条件,得到了相应条件下的浸润锋时程曲线。分析模拟与试验结果发现:CCG模型预测的非饱和土渗透系数与动态多步溢出法计算的结果较为接近且略小于实际渗流情况。由于湿润锋前进法土柱试样较大,其渗透系数较动态多步溢出法大10倍左右,且最接近于土柱试验实际渗流情况。     

Weibull寿命型产品可靠性加速验证试验方法

以正常应力水平下的验证试验方法为基础,讨论了Weibull寿命型产品的加速验证试验方法和试验方案的模拟评价方法,并以某型航天电连接器为例,制定了以可靠寿命为指标的定时截尾加速验证试验方案。对试验方案的模拟评价结果表明,所提出的加速验证试验理论正确、方法可行、方案合理．     

Weibull寿命型产品可靠性定数截尾验证试验方法

以指数分布下的可靠性验证试验方案为基础,通过将Weibull分布转化为指数分布,讨论了定数截尾情况下的Weibull分布可靠性验证试验方案的制定方法,并以某型航天电连接器可靠寿命为指标,制定了寿命验证试验抽样方案．通过对试验方案的模拟评价表明,该方法不仅能正确反映出产品的可靠性水平,而且具有试验效果与投试总数无关、截尾数小等优点。     

薄壁曲母线TC4钛合金构件热旋模拟与试验研究

采用有限元法对大尺寸薄壁曲母线TC4钛合金构件旋压成形进行模拟计算,分析旋压不同阶段坯料应力应变状态和缺陷产生的原因,并初步优化了工艺参数.结果表明,旋压不同阶段、不同部位坯料的应力应变状态和变形方式不同,模拟工艺参数进给比f=1.0m/r、旋轮攻角 a=20°、旋轮轨迹为凹圆弧、旋轮圆角半径R=20 mm、芯轴转速ω1=60r/min 时易成形.在有限元数值模拟基础上,成功旋制高精度试验件,证实有限元模拟对旋压具有指导意义.     

贯通内齿轮冷挤压成形工艺仿真与试验

根据贯通内齿轮的结构特点,提出了适合内齿轮冷挤压成形的工艺方案。运用数值模拟技术着重分析冲头入口角对内齿轮成形质量的影响,得到满足内齿轮成形质量的合理冲头入口角度,并通过物理试验对数值模拟结果进行了验证。结果表明,提出的适用于贯通内齿轮冷挤压成形工艺方案合理可行。     

钛合金TC4铣削加工对表面粗糙度的影响试验

为了探索钛合金材料TC4铣削参数对表面粗糙度的影响,对钛合金材料TC4进行了逆铣铣削试验,设计了以铣削深度、主轴转速、每齿进给量为主要因素的单因素试验,通过对比试验得到了铣削三要素对被加工工件的表面粗糙度的影响规律;通过三因素四水平正交试验,利用极差分析和方差分析得到主轴转速、铣削深度以及每齿进给量对工件表面粗糙度影响的显著性。试验表明:在无冷却液情况下,工件表面粗糙度随主轴转速增大先逐渐增高之后逐渐降低;随铣削深度的增大而增大;随每齿进给量增大而增大;每齿进给量对表面粗糙度的影响较大,其次是主轴转速,铣削深度影响较小。     

4WID电动车附着系数的实时估算算法与试验验证

为了研究四轮独立驱动(4 Wheels Independent Drive,4WID)电动车的驱动防滑系统,需要实时计算车轮附着系数。提出一种基于扩张状态观测器的估算方法,对4WID电动车的利用附着系数进行实时估计。首先对车辆的滑转状态进行动力学分析,将含有纵向力的项视为滑转系统的扩张状态,设计了二阶非线性扩张状态观测器。然后将轮毂电机转速信号和扭矩信号作为输入信号,实时估算车轮的纵向力,进而计算出车轮的利用附着系数。最后设计了4WID电动车四轮低附着系数路面实车打滑试验对该方法进行验证。结果表明:该方法能够实时估算出车轮的纵向力,计算出的利用附着系数与实际值相近。     

开孔板连接件剩余承载力计算模型及试验验证

为了研究组合结构桥梁中开孔板连接件在一定疲劳荷载循环次数后抗剪承载力的退化问题,提出基于疲劳累积损伤效应的开孔板连接件剩余承载力计算方法.采用弹性地基梁法分析开孔板连接件在线弹性阶段的受力特征,得出在给定疲劳荷载幅值下贯穿钢筋和混凝土榫的应力幅值;参考已有文献中混凝土与钢筋的疲劳寿命模型计算出各自的疲劳寿命,得到两者在一定疲劳循环次数后的损伤;根据贯穿钢筋和混凝土榫对整体承载力的贡献比例,计入相应的损伤度,推导出开孔板连接件疲劳后的剩余承载力计算模型.通过开孔板连接件剩余承载力的推出试验结果进行验证.结果表明:提出的模型的计算结果不仅与试验结果吻合良好,且偏于安全.     

沥青混合料小梁疲劳试验数值模拟及其寿命预测

沥青路面的裂纹扩展及疲劳寿命对沥青路面的设计和维护具有重要意义。通过对三点弯曲疲劳试验的沥青混合料小梁在不同位置预切口，对不同类型裂纹的试件进行疲劳试验，并利用耦合的无单元伽辽金/有限元法，对试验过程进行数值模拟，利用广义Paris公式预测试件的疲劳寿命，并同试验结果进行了比较。结果显示．数值模拟和试验结果接近，可以应用于沥青路面的疲劳裂纹扩展模拟和寿命预测。     

TC4钛合金CO2激光焊接试验研究

根据TC4钛合金的焊接特点,设计和搭建用于钛合金激光焊接专用实验平台并进行实验室焊接试验。在TC4钛合金激光焊接过程中,应控制好焊前清理和做好等离子体控制等关键环节,并通过设计和安装惰性3路气体保护装置,得到合格的焊接接头.     

基于加速退化试验的真空荧光显示器寿命快速预测

为了精确、快速地预测真空荧光显示器(VFD)的常规寿命,在提高阴极灯丝温度的基础上开展了一组VFD加速退化试验。具体做法是:采集加速亮度衰减数据,基于三参数威布尔函数、右逼近法、加速寿命与常规寿命间的关系建立了寿命快速预测模型,从而实现了对VFD寿命的估算。结果表明:提出的寿命预测模型仅借助于一组加速退化试验数据便可精准地估算产品的常规寿命,大大缩短了试验测试时间,降低了寿命预测成本。     

混凝土冻融环境区划与抗冻性寿命预测

针对现场冻融环境和室内冻融环境间的巨大差异,建立室内冻融试验与现场冻融之间的关系和衡量混凝土现场冻融环境作用效应强弱的量化方法.结合我国部分地区的实测或统计年均冻融循环次数,以年均负温天数为指标建立现场冻融循环次数的统计方法,进一步给出计算现场冻融循环次数的实用公式.以环境的平均降温速率为指标,基于静水压理论,针对饱水状态下的混凝土得到不同冻融环境下混凝土损伤之间的比例关系,给出室内等效冻融循环次数的计算方法,利用室内等效冻融循环次数对混凝土抗冻耐久寿命进行预测.以等效室内冻融循环次数为量化指标完成了全国冻融环境的耐久性影响程度区域等级的划分,提出利用区划图进行耐久性设计的方法.