多轴疲劳的应变——寿命曲线

用局部应力应变法进行疲劳寿命估算,必须使用应变－寿命曲线,单轴疲劳的应变－寿命曲线,对疲劳研究人员已是众所周知,而多轴疲劳的应变－寿命曲线则还很少进行研究。本文就泊松比在弹性应力状态和塑性应力状态下对多轴疲劳应变－寿命曲线的不同影响进行了研究。     

304不锈钢应变强化疲劳寿命的试验研究

不锈钢应变强化压力容器广泛应用到液态气体的储存和运输,研究应变强化不锈钢材料的疲劳寿命对保证该类结构的安全运行具有重要的意义。分别对室温下304不锈钢未预应变强化、10%预应变强化和15%预应变强化三类材料进行了应变控制下的低周疲劳寿命测试,应变幅值变化范围为±0.3%到±0.7%。从试验结果中获得了三种情况下材料的疲劳特性和疲劳S-N曲线,并与ASME BPVC VIII-2等标准进行了对比,发现采用预应变强化疲劳寿命设计曲线进行评价可以提高结构的设计疲劳寿命。     

用局部应力应变法进行高周疲劳寿命预测的研究

概述局部应力应变法的基本原理和目前的使用方法,指出在计算中现行方法对低周疲劳有较好的寿命预测精度,但对高周疲劳寿命预测精度不高.这主要是因为没有考虑应力集中、表面加工状况、尺寸和环境介质的影响.在充分考虑四者之后,对应变寿命曲线的弹性分量进行修正,并推导出高周疲劳下的局部应力应变法修正公式.本方法计算简单、精度高.通过实例对传统局部应力应变法和文中提出的方法进行比较,得出本方法不仅适用于低周疲劳寿命分析,也可用于高周疲劳寿命计算.在工程中有良好的应用前景.     

疲劳失效准则在钛合金BT9低周疲劳寿命估算中的应用

在应变控制条件下对钛合金 BT9进行了单轴拉 -压、纯扭及拉 -压与扭转比例加载的低周疲劳试验 ,得到了相应的试验结果。讨论了几种寿命预测准则及其寿命预测精度。在分析 Brown- Miller理论及 Makinde-Neale广义疲劳失效准则的基础上 ,提出了 Makinde-Neale广义疲劳失效准则的变异方程。应用所提出的方程对钛合金 BT9进行了多轴应变条件下的寿命预测 ,并得出了更为符合试验结果的预测结果     

扭转预应变对45钢低周疲劳性能的影响

介绍４５钢在不同扭转预应力变下的低周疲劳性能,包括循环应力－应变特性,循环硬化软化特性及低周疲劳寿命的研究工作。结果表明,扭转预应变降低周疲劳寿命,循环应力随扭转预应变的增大而增大。     

K403合金高温低周应变疲劳寿命预测方法研究

对材料K403进行700℃应变控制的低周疲劳试验.用Manson-Coffin方程进行数据处理,并对该材料700℃时的低周疲劳寿命进行预测.针对在用Manson-Coffin方程进行数据处理时出现负的塑性应变和寿命预测结果不理想的情况,提出一种基于应力疲劳和Manson-Coffin方程的等温低周应变疲劳寿命预测方法,并用该方法对材料K403在700℃时的低周疲劳数据进行处理,得到寿命预测方程.通过寿命预测发现,该方法得到的寿命预测方程不仅使试验数据得到充分的利用,而且寿命预测能力较Manson-Coffin方程的寿命预测能力有明显提高.     

基于局部应变的疲劳寿命计算方法

材料的P-ε-N曲线是构件基于局部应变-寿命可靠性分析计算的基础。主要考虑总体拟合效果最佳、与疲劳失效机制的一致性和尾部预测安全性等因素的情况下，提出了确定循环寿命的良好统计方法。以Coffin-Manson律为基础，采用线性回归方法和相关系数优化法，考虑应变-寿命的随机性，获得了标准试样在任意置信度下的P-ε-N曲线。产品在工作环境下受力复杂，根据材料在弹、塑性状态的泊松比不同，结合第四强度理论，获得适用于多轴应变疲劳寿命的修正曲线。利用随机振动试验模拟使用环境对构件进行可靠性试验，通过对直接测量的应变时间历程进行分析计数，并运用局部应变法对构件进行疲劳寿命计算，证明了方法可用于解决工程实际问题。     

多维应力400℃低周疲劳寿命评价准则的探讨

通过对四种不同缺口形式的2．25CrlMo钢圆柱形试样400℃低周疲劳行为的研究，用当量应变范围准则评价了多维应力状态下的高温低周疲劳寿命。研究结果表明，用当量准则评价高温低周疼劳寿命可以替代部分试验，但仍需做进一步的分析探讨。     

基于ΔJ积分的疲劳寿命曲线

基于光滑试件小裂纹的生长特点,提出一个与小裂纹生长表征参数△J有关的疲劳寿命曲线,该曲线有关系数通过对常规低周疲劳试验数据的最小二乘回归处理获得.文中给出了几种工程材料基于△J积分的疲劳寿命曲线,各曲线与实测数据符合良好.     

滚动轴承疲劳寿命P-S-N曲线

本文在滚动轴承疲劳寿命服从三参数weibull分布的基础上,研究滚动轴承的寿命——负荷关系,绘出了疲劳寿命P-S-N曲线,分析了三个独立参数α、β、ε随负荷的变化规律,并提出了用三多数幂函数形式来表达寿命——负荷关系的可能性。     

起重机主梁的应变疲劳寿命估算

针对某起重机主梁裂纹附近区域的应变测试信号的分析,发现了该主梁出现了应变疲劳现象,为研究起重机主梁裂纹的产生及扩展机理,对有裂纹的起重机进行使用寿命预估及安全评价,通过对该起重机在正常工况下的应变信号进行测试,并进行五点三次平滑处理,分析研究其载荷谱,并参考相关文献中Q345材料的应变疲劳参数,计算出应力值,绘制出应力-应变特性曲线,然后根据Manson-Coffin公式及Miner线性损伤累计法则,计算出起重机主梁的疲劳寿命,得出该起重机还能够安全运行的时间值。研究结果表明,该带裂纹起重机的使用寿命预估方法可以进行推广应用,为起重机的疲劳寿命预估提供了合理的研究方法。     

Tangential stress range-compressive stress range diagram for fretting fatigue design curve

Fretting fatigue strength can be effectively predicted regardless of pad geometry, rigidity, contact pressure and slip amplitude based on the tangential stress range-compressive stress range diagram. However, the tangential stress range-compressive stress range diagram is a material property and applicable only to the material concerned. In the present study, a new approach for predicting fretting fatigue strength irrespective of material has been proposed based on a generalized tangential stress range-compressive stress range diagram. The generalized tangential stress range-compressive stress range diagram was obtained by normalizing the tangential stress range and compressive stress range values by tensile strength of each material. It was found that the generalized tangential stress range-compressive stress range diagrams for all the steels merged to one line and could be applicable for predicting fretting fatigue strength of wide range of steels.     

基于损伤容限设计的疲劳裂纹扩展寿命估算

从损伤容限设计概念出发,以断裂力学理论为基础,在承认零构件内具有初始缺陷的基础上,应用著名的Par-is裂纹扩展速率公式,以对1020冷轧薄钢板在承受单轴恒幅循环载荷下的寿命次数的估算为例,介绍了一种简单实用的疲劳寿命估算方法,从而为技术人员在进行含裂纹件的疲劳裂纹扩展寿命计算中提供一定的理论依据。     

结构疲劳寿命、可靠性可视化技术与虚拟疲劳设计

介绍了大型图形用户界面有限元软件、疲劳寿命预测模型、疲劳寿命可视化,可靠性可视化实现方法等结构疲劳寿命以及可靠性可视化技术,阐述了先进的基于“全场”疲劳寿命,可靠性可视化技术的产品虚拟疲劳设计思想,以有限元软件ANSYS为平台,自行开发了基于结构疲劳寿命,可靠性可视化技术的外部模块,并采用该模块对某战斗机起落架框进行了“全场”疲劳寿命,可靠性可视化分析。     

汽车关键零部件的寿命定量设计

汽车关键件疲劳寿命定量设计是一种现代设计方法，它把定量疲劳寿命理论和试验相结合，使疲劳寿命由定性设计提高到定量设计，提高了设计水平，对于汽车制造商来说极具经济价值。     

多轴低周疲劳寿命预测软件

通过Visual Basic6.0各种控件和算法的运用，编制的“多轴低周疲劳寿命预测软件（MLCFP1.0）”，涉及多种疲劳寿命预测方法，特别适用于结构中出现非比较、多轴应力状态的情况，为多轴疲劳下的寿命预测提供了解决的有力工具。本软件还留有新模型的嵌入接口，数据处理过程实现多文件操作。后处理绘图软件LCF FIGURE1.0，能给出标准的疲劳寿命预测图形，其保存文件形式多样。     

三菱重工冶金起重机疲劳寿命设计技术跟踪研究

以三菱重工为代表的日本大型起重机结构设计技术在全球技术市场具有鲜明的技术特色和领先优势,其核心技术之一是基于应力幅法为基础的结构疲劳寿命设计与评估技术。我国最新的起重机设计规范提到了这一技术,但由于存在一些基础性技术数据和实践的空白,未能启动这一技术的应用。为破解这一技术的核心竞争力,通过关注和跟踪三菱重工起重机结构疲劳寿命设计技术,对其在中国应用的多台产品进行了结构疲劳计算和疲劳试验。本文以1台440t铸造起重机为例,分析了这项技术应用于冶金起重机领域的特色和实用性。     

机械零件抗断裂疲劳寿命可靠性预测与设计

根据金属疲劳裂纹扩展理论，对机械零件断裂疲劳强度可靠性进行了探讨，提出了一种新的疲劳寿命可靠性预测与设计方法。     

Fretting fatigue life estimations based on fretting mechanisms

Generally the fretting fatigue S-N curve has two regions: one is the high cycle (low stress) region and the second is the low cycle (high stress) region. In a previous paper we introduced the fretting fatigue life estimation methods in high cycle region by considering the wear process; with this estimation method the fretting fatigue limit can be estimated to be the crack initiation limit at the contact edge. In this paper we estimate the low cycle fretting fatigue life based on a new critical distance theory, modified for a high stress region using ultimate tensile strength σ_B and fracture toughness K_IC. The critical distance for estimating low cycle fretting fatigue strength was calculated by interpolation of the critical distance on the fretting fatigue limit (estimated from σ_w0 and ΔK_th) with critical distance on static strength (estimated from σ_B and K_IC). By unifying this low cycle fretting fatigue life estimation method with the high cycle fretting fatigue life estimation method, which was presented in the previous paper, we can estimate the total fretting life easily. And to confirm the availability of this estimation method we perform the fretting fatigue test using Ni-Mo-V steel.