疲劳寿命模型论文-伊雪飞,石磊

疲劳寿命模型论文-伊雪飞,石磊

导读:本文包含了疲劳寿命模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:汽车轮毂,疲劳寿命,合金材料,模态分析

疲劳寿命模型论文文献综述

伊雪飞,石磊[1](2019)在《车用合金轮毂模型的模态及疲劳寿命仿真研究》一文中研究指出根据重型汽车的载荷特征,以11R20型号轮胎和轮毂相关标准进行了轮毂结构设计,最终选择采用二件式平底轮毂,五孔式轮辐。同时建立了钢制和铝合金轮毂的参数化模型,对结构的模态和疲劳寿命进行对比分析。研究结果表明:两种材料固有频率均远大于实际转速下频率,不会发生刚性运动和共振现象,不同材料对轮毂的固有频率并不会造成较大影响;钢制轮毂最大应力为111.190 MPa,铝合金轮毂最大应力为83.146 MPa,均在材料屈服强度以下,两种轮毂的通风孔位置产生应力集中,而铝合金轮毂的变形量远小于钢制轮毂材料,同等荷载作用下的铝合金轮毂综合受力性能较好。(本文来源于《模具技术》期刊2019年06期)

周浩,管锋,刘少胡,杨志成,肖晖[2](2019)在《连续管疲劳寿命模型建立及疲劳寿命预测》一文中研究指出基于疲劳与断裂力学理论建立了连续管疲劳寿命理论模型,利用实验结果和数值计算结果验证了该模型的可行性,并基于Qt平台,采用C++开发了连续管疲劳寿命预测软件。该软件有计算模块、数据库显示模块和曲线图形分析3个模块,可预测连续管弯曲半径、壁厚、内压和屈服强度等因素对其疲劳寿命的影响。计算结果显示,内压和弯曲半径对连续管疲劳寿命影响最为严重,壁厚与疲劳寿命近似为线性关系,随着屈服强度的增加,疲劳寿命增加较快。建议连续管在实际使用过程中应尽量减少带压弯直循环,选择外径较大的滚筒,选用壁厚和外径较大的连续管,在钻井作业中选用高钢级连续管。(本文来源于《塑性工程学报》期刊2019年05期)

朱洪洲,范世平,卢章天,袁海[3](2019)在《基于耗散能的老化沥青疲劳寿命预估模型分析》一文中研究指出为了研究老化沥青疲劳性能,以70~#基质沥青和SBS改性沥青作为研究对象,以累积耗散能为评价指标,研究了老化对沥青疲劳寿命的影响,建立了老化沥青疲劳寿命预估方程,分析了应力控制和应变控制加载模式下疲劳寿命预估方程的适用性。首先将70~#基质沥青和SBS改性沥青进行旋转薄膜烘箱加热试验(RTFOT),使沥青发生老化,然后采用动态剪切流变仪在应力控制和应变控制加载模式下对不同老化程度的沥青进行时间扫描试验,通过耗散能随加载次数变化关系确定沥青疲劳寿命。基于累积耗散能建立应力加载控制模式下沥青疲劳寿命预估方程,并采用预估方程计算应变控制加载模式下的累积耗散能,检验预估方程的适用性。结果表明:累积耗散能随着荷载作用次数增加呈线性积累,当累积超过沥青疲劳破坏阈值时,发生疲劳破坏;经RTFOT老化后的70~#基质沥青和SBS改性沥青疲劳寿命与累积耗散能具有较好的双对数线性关系(R>0.8);当采用应力加载模式下获得的沥青疲劳寿命预估模型分析应变加载模式下沥青疲劳性能时,70~#基质沥青和SBS改性沥青累积耗散能计算值与实测值之间的误差大多在10%以内,可认为基于累积耗散能建立的沥青疲劳寿命预估方程不受加载模式的影响。(本文来源于《公路交通科技》期刊2019年09期)

韩英杰[4](2019)在《基于子模型技术的含凹坑缺陷变压吸附器疲劳寿命预测》一文中研究指出基于子模型技术,采用有限元分析软件对含凹坑缺陷变压吸附器进行强度分析并对其疲劳寿命进行预测。结果表明:在一定尺寸范围内,凹坑缺陷对变压吸附器剩余寿命影响较小,故可不对凹坑部位进行补焊处理。(本文来源于《化工机械》期刊2019年04期)

马晓燕,陈华鑫,杨平文,邢明亮,王凯[5](2019)在《基于改进S-VECD模型的沥青胶浆疲劳寿命预估》一文中研究指出为了分析沥青结合料和填料体积分数对沥青胶浆疲劳特性的影响,研究沥青胶浆应力-应变、材料完整性系数与强度损伤演化关系,计算沥青胶浆的疲劳作用次数,采用石灰石磨细矿粉、SK90和KL70基质沥青,分别制备4种不同填料体积分数的沥青胶浆。基于黏弹性连续损伤理论和疲劳破坏准则,建立了线性振幅扫描(LAS)试验沥青胶浆疲劳寿命预估模型(S-VECD),利用有限测试结果,预测在给定的加载历史中材料的损伤演化及疲劳寿命。同时,对沥青胶浆进行温度-频率扫描,根据时间-温度迭加原理和CAM模型,建立动态剪切模量主曲线,计算双对数坐标轴下频率-模量主曲线斜率和移位因子,作为疲劳寿命预估模型的输入参数。研究结果表明:填料的加入使沥青胶浆LAS应力-应变曲线峰值宽度减小,胶浆的应变依赖性增加;沥青胶浆的最大允许应变随填料体积分数增大呈现先增加后减小的趋势,且存在最佳体积分数;随着填料体积分数的增加,强度损伤参数S与材料完整性系数C~*曲线斜率的绝对值增大,材料破坏速度加快;在相同的温度和测试频率下,随着填料体积分数的增加,沥青胶浆的疲劳寿命减小;在相同的填料体积分数下,基质沥青的疲劳寿命越大,其对应的沥青胶浆疲劳寿命也越大;沥青与填料之间相互作用系数越大,沥青胶浆疲劳性能越好。(本文来源于《长安大学学报(自然科学版)》期刊2019年04期)

刘思聪,刘光连,刘曦程[6](2019)在《Q355钢疲劳寿命预测的新应力函数模型》一文中研究指出室温下,对Q355钢进行应力控制下的单轴拉压疲劳实验,讨论了应力比和峰值应力对应力疲劳寿命的影响。应力比的增大和峰值应力的减小都会导致疲劳寿命的增大,发现同一应力比下,峰值应力和对数疲劳寿命呈良好线性关系,该线性关系可以用于Q355钢疲劳寿命的预测。探究发现应力比对线性关系中斜率和截距的影响显着,提出了一个关于应力比的新的应力函数预测模型,将新模型的预测结果与传统的Morrow、SWT和Paul模型的预测结果进行比较,结果表明:新应力函数模型的预测结果比Morrow、SWT和Paul模型更精确且更稳定,新的应力函数模型更适合于Q355钢的多应力比多峰值应力下的疲劳寿命预测。(本文来源于《塑性工程学报》期刊2019年03期)

顾超[7](2019)在《高品质轴承钢疲劳寿命预测模型及夹杂物影响规律研究》一文中研究指出轴承钢中的夹杂物对疲劳性能有重要的影响。以提高轴承钢疲劳性能为目的,研究国内外轴承钢质量的差异、不同生产工艺及加载条件下各类氧化物夹杂的临界尺寸,并实现不同特征夹杂物对疲劳性能影响的预测,进而为轴承钢生产提供方向,对有效提高我国轴承钢生产水平具有重要的意义。本研究即围绕此目标,通过实验室研究、热态实验、工业试验等手段展开相关研究。通过对国内外高品质轴承钢的冶金质量与疲劳性能的比分析发现,国内部分轴承钢的疲劳性能已与国外高品质轴承钢相近,且洁净度控制思路与国外轴承钢F2类似,即严格控制钢中全氧含量及氧化物类夹杂,尤其是对疲劳性能影响较大的钙铝酸盐类夹杂物,但国内轴承钢在Ti含量控制及钙铝酸盐类夹杂物控制方面仍需提高。通过控制全氧含量的50 kg级热态实验,分析相同脱氧方式下轴承钢中不同全氧含量对氧化物夹杂和疲劳性能的影响,研究发现夹杂物诱发的疲劳断口裂纹源处主要为钙铝酸盐类夹杂物,其次为尖晶石类夹杂物,未发现由硅酸盐类夹杂物诱发的疲劳断裂。对比不同夹杂物的最大裂尖应力强度因子(SIF)Kmax,inc可知:尖晶石类夹杂物引起轴承钢中裂纹萌生的临界应力强度因子与钙铝酸盐类夹杂物相比更小(尖晶石类夹杂物:2.92 MPa·m1/2;钙铝酸盐类夹杂物:3.68 MPa·m1/2),并由此推断出当疲劳载荷为1200 MPa时,轴承钢A、B和C中尖晶石与钙铝酸盐类夹杂物的临界尺寸分别为8.5μm及13.5μm。此外,随着轴承钢中全氧含量的降低,其中由影响疲劳性能的关键夹杂物所贡献的全氧含量逐渐降低,此时应在保持全氧含量较低的基础上,着重控制轴承钢中的关键夹杂物,以提高轴承钢的疲劳性能。通过100 t级工业试验对不同脱氧方式下的高品质轴承钢中氧化物夹杂的演变及疲劳性能的对比发现:增加钢中硅酸盐类夹杂物、降低钢中钙铝酸盐类夹杂物后,非铝脱氧轴承钢中全氧含量与铝脱氧轴承钢相比虽较高,但两者疲劳性能在超高周阶段相近。在铝脱氧轴承钢中由氧化物夹杂诱发的疲劳断裂的比例为62.5%(全部为球形钙铝酸盐类夹杂物),而在非铝脱氧轴承钢中所发生的疲劳断裂均由基体不均匀所诱发,裂纹源处无夹杂物,即采用该冶炼方法可降低轴承钢中氧化物夹杂对疲劳性能的影响。基于上述研究基础,本研究建立轴承钢微观结构模型,并提出了一种在微观结构模型中引入夹杂物的新方法,即考虑在热处理冷却过程中由于夹杂物与钢基体不同的热膨胀系数而在夹杂物周围产生的残余应力分布。通过该模型可在不同疲劳载荷下,对受不同尺寸及类型的氧化物夹杂影响的疲劳裂纹源位置及疲劳寿命进行预测。通过对预测结果与疲劳实验数据的对比,该模型纠正了未添加残余应力的微观结构模型的预测结果中的不准确估计,可提供更准确的疲劳裂纹源位置及疲劳寿命的预测结果,为定量分析不同夹杂物特征对疲劳性能的影响提供基础。(本文来源于《北京科技大学》期刊2019-06-03)

刘博文[8](2019)在《金属材料多轴疲劳寿命预报模型研究》一文中研究指出对于工程中承受循环载荷的结构,疲劳是其最常见的一种失效形式。因此,疲劳一直是强度研究的热点方向。对于简单的单轴疲劳情况,研究者们做了广泛研究并取得了令人满意的成果。但是,对于实际工程中更常见的多轴载荷情况,目前还没有一个被所有研究者都认同的疲劳寿命预报模型。特别是当多轴载荷耦合均值应力,非比例加载,缺口结构等复杂因素时,疲劳评估变的更加困难。本文受Modified W?hler Curve Method(MWCM)利用插值方法处理多轴效应的启发,对无均值应力的拉扭比例载荷,包括均值应力多轴载荷,非比例载荷和缺口结构情况提出4种疲劳寿命预报模型。论文主要包含以下几个部分:基于缩小插值范围可以提升插值精度的特点,对以von Mises应力作为疲劳参数的MWCM方法进行了修正。通过引入比值参数?提出一个修正von Mises应力作为疲劳参数,并以此缩短被预报点附近拉伸与扭转疲劳曲线之间的距离,这样可以有效降低预报寿命对多轴参数偏差的敏感度。同时,迭代算法被用于获得更准确的比值参数?。通过大量金属疲劳数据验证,修正von Mises应力模型的寿命预报精度在整体上比原von Mises应力方法的高。基于MWCM方法,建立一种可以考虑多轴均值应力影响的疲劳寿命预报模型。与MWCM方法不同,在所提均值模型中,表示多轴性效应和平均应力影响的部分分别位于疲劳方程的两端,因此这两个影响因素可以被独立地考虑。相比于MWCM方法,本文均值模型可以适用于对剪切均值应力具有更多样敏感性的金属材料。同时其疲劳方程形式具有较好的可扩展性,结合Itoh准则,可以被方便地扩展应用于预测包含平均应力的非比例载荷疲劳寿命。而且von Mises等效应力被选作疲劳参数可以提高计算效率。为了分析多轴性效应对非比例疲劳寿命的影响,提出一种预报低周非比例疲劳寿命的方法。一种以ASME应变作为疲劳参数的多轴模型被建立来计算低周比例载荷的疲劳损伤。利用该ASME应变模型考虑了多轴性效应对确定参考比例路径和计算非比例因子F_(np)的影响。提出非均匀积分思想来计算非比例因子F_(np),并定义一个与载荷路径相关的权重因子来描述这种非均匀性。通过实验数据验证,所提非比例因子模型可以更准确地描述加载路径的非比例程度。为了考虑多轴性效应对缺口疲劳寿命的影响,对临界距离理论(The Theory of Critical Distances,TCD)做了扩展研究,并提出一种多轴缺口疲劳寿命预报方法。将Kitagawa-Takahashi图中确定临界距离的方法从疲劳极限领域扩展至高周有限寿命区间。利用Sih复合型裂纹扩展理论,建立了拉伸和扭转缺口疲劳寿命的联系,以此对扭转载荷下缺口疲劳寿命进行了预报。进一步,定义了一个缺口多轴参数?_n,并利用与MWCM方法类似的插值方法处理多轴性效应对缺口疲劳寿命的影响。所提缺口方法计算所需的实验数量与TCD方法的一样。另外,本文缺口方法通过使用线弹性应力分析来保持TCD方法计算简单的优点。预报结果表明,多轴性效应对缺口疲劳寿命的影响是显着的,本文缺口方法可以恰当地描述这一影响。但是,没有充分考虑其影响的TCD方法会得到过于保守的预报结果。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

王润梓[9](2019)在《基于能量密度耗散准则的蠕变—疲劳寿命预测模型及应用》一文中研究指出以航空发动机涡轮盘为代表的关键热端部件除了承受装置稳态运行的恒定荷载之外,通常还承受装置起停引起的交变载荷的作用,其服役过程伴随着严重的蠕变-疲劳载荷交互作用,这对部件寿命设计与预测方法提出了新的挑战。然而我国对高温热端部件蠕变-疲劳性能预测的研究起步较晚,尚未构建相对完整的材料体系、理论体系和技术体系,对结构强度与可靠性的预先研究没有更为清晰的认识。围绕这一问题,本文从材料行为、寿命模型和结构应用等叁个层次对研究内容展开论述。本文通过大量试验探究了镍基高温合金GH4169在650 ℃下的蠕变-疲劳宏观力学行为,利用先进的微观表征手段揭示了不同加载类型下的蠕变-疲劳损伤机理;发展了基于应变能密度耗散准则的寿命预测方法,完善了复杂载荷工况下考虑高温氧化效应的寿命理论;基于有限元分析方法开发了多轴应力状态下蠕变-疲劳寿命预测的数值实现方法,借助某型航空发动机涡轮盘对所提出的寿命理论对结构进行了进一步的拓展应用。论文主要研究工作与结论如下:(1)对镍基高温合金GH4169在650 ℃下展开了一系列高温拉伸、高温蠕变、高温疲劳及蠕变-疲劳的试验,形成了较为完善的国产镍基合金数据库。试验结果表明,该合金具备高强度、低延性的高温拉伸力学性能,很强的抗蠕变变形的特点以及相比Inconel 718更优异的蠕变-疲劳抗性。此外,在对GH4169合金蠕变-疲劳寿命模型的论证中引入了同时兼顾模型复杂度与预测精度的贝叶斯信息判据(Bayesian Information Criterion,BIC)准则,结果显示基于能量法的频率修正-损伤函数模型以及应变能区分法的综合预测能力最强。(2)对径向锻造的镍基高温合金GH4169在650 ℃下展开了不同取样位置的微观组织观察试验、宏观蠕变-疲劳试验和断后失效分析试验。结果显示,径向锻造盘件从芯部至边缘存在明显的微观组织不均匀性,其中∑3特殊晶界的含量是影响蠕变-疲劳性能的主要微观因素。内层取样位置∑3特殊晶界的长度分数最高,相同载荷工况下其蠕变-疲劳寿命也最高。另外,从断口形貌、二次裂纹微观特征和二次裂纹统计分析中可知,拉伸保载的引入导致典型的蠕变-疲劳损伤特征,压缩保载的引入导致氧化-疲劳的损伤特征,拉压共同保载的引入则导致复杂的蠕变-疲劳-氧化交互损伤的特征。(3)结合线性损伤累积和应变能密度耗散准则,在Takahashi模型的基础上考虑了压缩平均应力的弥复效应,发展了高精度的修正应变能密度耗散法。收集了不同材料在不同温度下的蠕变-疲劳寿命数据点,寿命预测的结果显示所有数据点均落在2.5倍的误差带以内,且99%的数据均落在2倍误差带范围之内。进一步地,借助逐循环的计算方法,发展了时间相关的蠕变-疲劳损伤交互图,进一步提高了低应变范围、长保载的寿命预测能力。(4)揭示了压缩保载下蠕变和氧化损伤的机制,完善了复杂载荷工况下用于预测蠕变-疲劳-氧化寿命的广义的应变能密度耗散法。收集了不同材料在不同温度下的拉伸保载、压缩保载以及拉压共同保载的寿命数据点,寿命预测的结果显示所有数据点均落在1.5倍误差带以内。此外,在传统的蠕变-疲劳损伤交互图中增加了氧化损伤的维度,提出了蠕变-疲劳-氧化损伤交互图,并提出了同时考虑蠕变、疲劳和氧化损伤交互作用的叁维包络曲面。(5)开发了包含修正的统一粘塑性方程、多轴疲劳损伤和多轴蠕变损伤在内的数值计算方法,通过一系列单边缺口蠕变-疲劳试验验证了该数值计算方法的适用性,寿命预测的结果显示所有数据点均落在1.5倍的误差带以内。根据缺口根部区域典型节点的应力-应变行为以及所提出多轴蠕变-疲劳损伤模型的特点,模拟了疲劳损伤主导试样的裂纹萌生位置出现在缺口根部表面,而蠕变损伤主导试样的裂纹萌生位置出现在根部附近的内部区域,所述的模拟结果与相应载荷工况下用电子背散射衍射技术进行的金相观察的结果一致。(6)结合非统一蠕变-疲劳本构模型以及所提出的多轴蠕变-疲劳损伤模型,评估了某型航空发动机涡轮盘在稳态周次下的蠕变和疲劳损伤,确定了蠕变-疲劳裂纹萌生位置通常在结构几何不连续处。(本文来源于《华东理工大学》期刊2019-05-14)

吴博伟,张宏建,崔海涛,王楠[10](2019)在《基于连续介质损伤力学的高温微动疲劳寿命预测模型》一文中研究指出建立了一种基于连接介质损伤力学(CDM)的高温微动疲劳寿命预测模型用以分析航空发动机榫连接结构在不同温度下的微动疲劳寿命。该模型在现有的基于非线性疲劳损伤累积(NLCD)模型微动疲劳寿命预测模型的基础上,引入温度相关的损伤速率因子以考虑温度对榫连接结构微动疲劳行为的影响。以某型发动机钛合金TC11燕尾榫结构模拟件为研究对象开展不同温度下的微动疲劳寿命数值模拟预测研究,预测结果与试验结果相比在2倍误差范围以内,证明了此寿命预测模型的有效性。(本文来源于《航空动力学报》期刊2019年03期)

疲劳寿命模型论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

基于疲劳与断裂力学理论建立了连续管疲劳寿命理论模型,利用实验结果和数值计算结果验证了该模型的可行性,并基于Qt平台,采用C++开发了连续管疲劳寿命预测软件。该软件有计算模块、数据库显示模块和曲线图形分析3个模块,可预测连续管弯曲半径、壁厚、内压和屈服强度等因素对其疲劳寿命的影响。计算结果显示,内压和弯曲半径对连续管疲劳寿命影响最为严重,壁厚与疲劳寿命近似为线性关系,随着屈服强度的增加,疲劳寿命增加较快。建议连续管在实际使用过程中应尽量减少带压弯直循环,选择外径较大的滚筒,选用壁厚和外径较大的连续管,在钻井作业中选用高钢级连续管。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

疲劳寿命模型论文参考文献

[1].伊雪飞,石磊.车用合金轮毂模型的模态及疲劳寿命仿真研究[J].模具技术.2019

[2].周浩,管锋,刘少胡,杨志成,肖晖.连续管疲劳寿命模型建立及疲劳寿命预测[J].塑性工程学报.2019

[3].朱洪洲,范世平,卢章天,袁海.基于耗散能的老化沥青疲劳寿命预估模型分析[J].公路交通科技.2019

[4].韩英杰.基于子模型技术的含凹坑缺陷变压吸附器疲劳寿命预测[J].化工机械.2019

[5].马晓燕,陈华鑫,杨平文,邢明亮,王凯.基于改进S-VECD模型的沥青胶浆疲劳寿命预估[J].长安大学学报(自然科学版).2019

[6].刘思聪,刘光连,刘曦程.Q355钢疲劳寿命预测的新应力函数模型[J].塑性工程学报.2019

[7].顾超.高品质轴承钢疲劳寿命预测模型及夹杂物影响规律研究[D].北京科技大学.2019

[8].刘博文.金属材料多轴疲劳寿命预报模型研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[9].王润梓.基于能量密度耗散准则的蠕变—疲劳寿命预测模型及应用[D].华东理工大学.2019

[10].吴博伟,张宏建,崔海涛,王楠.基于连续介质损伤力学的高温微动疲劳寿命预测模型[J].航空动力学报.2019

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