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覃秋雷王瑞杰武陇岗王钟德常亚光 《农业装备与车辆工程》2023,(3):1-6
根据低碳钢双点拉剪点焊试件的恒幅加载疲劳实验结果,拟合出试件的S-N曲线,使用线性和非线性疲劳损伤累积理论对两级加载下试件剩余疲劳寿命进行了预测。两级加载的剩余疲劳寿命预测结果表明,线性损伤累积方法的预测结果稍好于非线性预测结果。针对非线性疲劳损伤累积方法的预测结果不理想,考虑实验时试件的载荷间的相互作用,分别提出Manson-Halford模型和Ye模型的修正模型。改进后的模型对剩余疲劳寿命的预测结果有一定的改善,并且预测结果也比线性预测结果较好。 相似文献
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本文讨论了在疲劳寿命估计的局部应力-应变法中使用的三条曲线,即应变-寿命曲线、循环应力-应变曲线和循环应力-应变滞后环曲线。为了改进有关计算方法,用最小二乘法对这三条曲线进行了拟合,得出了以应变为参数的表达式。 本文还介绍了“峰值暂存法”,并给出了以它为核心的估算疲劳裂纹形成寿命的FORTRAN Ⅳ程序。计算的结果和试验数据相符很好。 最后,用本文提出的程序对7C-3型农用挂车后轴在垂直载荷下的疲劳寿命进行了预测。其结果与实验结果符合较好。 相似文献
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刘浩杨亚莉付仁杰 《农业装备与车辆工程》2022,(12):112-117
铝合金受到循环载荷时,表面粗糙度作为基础参数之一对疲劳性能有着关键影响。基于铝合金材料的疲劳拉伸试验以及裂纹的断口分析,开展了材料表面粗糙度与疲劳寿命关系的研究。首先,通过打磨机对铝合金材料采用不同的打磨方式和打磨时间进行打磨,得到不同粗糙程度的试件;然后对这些试件进行疲劳拉伸试验,得到了各粗糙度参数与铝合金疲劳寿命之间的关系曲线;之后,通过金相显微镜对裂纹位置进行断口分析,并采用结构细节疲劳额定值(DFR)对粗糙试件的疲劳寿命进行可靠性分析。分析结果证明,铝合金材料的表面粗糙度对其疲劳寿命具有直接影响,同时表面粗糙度对铝合金试件的DFR值也有较大影响,即材料的表面粗糙度越低,其DFR值就会越高,且疲劳寿命就相对越长。 相似文献
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采用名义应力法来预测罐车的疲劳寿命。通过MATLAB模拟得到符合实际运行工况的A级路面的随机激励,将罐车的钢板弹簧和轮胎的刚度进行等效处理,并利用模态综合法,得出最大应力点的应力-时间曲线。根据材料的p-S-N曲线和米勒线性疲劳累积损伤理论,得出失效应力循环次数,并预测出整个罐车的疲劳寿命。 相似文献
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俞俊袁承麟陈锴李乐张泽强 《农业装备与车辆工程》2023,(3):107-109
为研究单轴拉-拉条件下7075-T651铝合金疲劳行为,应力比为0.1,选择弹性范围内5种载荷级别进行疲劳试验,使用S-N曲线和p-S-N曲线表征此条件下7075-T651铝合金疲劳性能,并通过断口形貌分析了在不同载荷级别下的失效机理。结果表明,随着载荷级别的降低,疲劳寿命随之增加,不同应力级别下峰值疲劳寿命的存活率维持在10%~31%范围内,断口特征呈现典型的疲劳断裂。 相似文献
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《农业装备与车辆工程》2017,(9)
为分析焊接结构在动态载荷下的疲劳强度,基于ANSYS瞬态分析的动态结构应力计算方法 ,充分考虑其自身振动对焊缝寿命的影响,施加交变载荷,利用有限元分析软件ANSYS进行瞬态响应分析,获得其动态结构应力,再根据主S-N曲线疲劳预测理论获得焊接结构的疲劳寿命。对比分析静态载荷作用下的焊接结构在BS标准和美国ASME标准计算得到的焊接结构疲劳寿命,动态结构应力法能更准确预测焊缝的疲劳寿命。 相似文献
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以16×7J铝合金轮毂为研究对象,依据国内城市轿车循环行驶工况,分析轮毂行驶载荷谱,此种编谱方法可以真实反映轮毂所受载荷大小和作用位置。通过有限元分析得到轮毂受力危险点的应力-时间曲线,提取每一循环修正后的应力幅值编制应力谱。依据疲劳分析理论结合轮毂的S-N曲线,把应力幅值作为疲劳分析的基本参数,将改进的Miner公式用于轮毂的疲劳寿命预测,最终以"循环公里数"度量轮毂疲劳寿命。 相似文献
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估算疲劳寿命常用的方法有名义应力法和局部应力－应变法。名义应力法的一个重大缺点是不能考虑构件由于应力集中所产生的局部塑性变形对疲劳寿命的影响。局部应力－应变法虽然能考虑这一影响，但它和名义应力法一样，在进行累积损伤计算时要用到Ｍｉｎｅｒ准则，而许多实验证实￣［１］Ｍｉｎｅｒ准则存在很大的分散性，因此，用Ｍｉｎｅｒ准则进行累积损伤计算必将影响疲劳寿命估算的准确性。本文提出的估算低周疲劳寿命能量法既考虑了局部应力和应变对疲劳寿命的影响，又避免了使用Ｍｉｎｅｒ准则。利用文献２给出的４种钢材低周疲劳实验结果，本文得到这４种钢材的临界疲劳损伤能Ｗ＿ｃ，和能量转换指数ｍ。 相似文献
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对基于力的LBF方法,主S-N曲线法,以及主S-N曲线法与LBF法相结合的方法进行研究,评估各种点焊疲劳评估方法的优缺点。针对同种材料及几何形状的剥离试件进行有限元建模,基于3种方法对点焊结构进行疲劳分析,预测点焊结构疲劳寿命,并与试验结果进行对比分析。分析结果表明,主S-N曲线法与LBF法相结合的疲劳分析方法具有兼顾建模效率和计算精度的优点,可以广泛用于车体部件点焊疲劳寿命的预测。 相似文献
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基于功率密度的大功率拖拉机变速箱壳体疲劳分析 总被引：1，自引：0，他引：1
引入功率密度的概念,提出功率密度与时频分析相融合的疲劳寿命预测方法,研究了应力幅值和载荷频率2个因素对大功率拖拉机关键零部件疲劳寿命的影响。以某型号88 k W拖拉机为研究对象,在实际调研、用户反馈和有限元分析的基础上,确定变速箱壳体疲劳损伤危险点位置,搭建动态应力测试系统,采集拖拉机不同作业工况下的应力-时间历程。基于实测载荷,利用功率密度与时频分析相融合的疲劳寿命分析方法对拖拉机变速箱壳体的疲劳寿命进行预测,得到危险点的疲劳寿命为24 001 h,与基于Miner损伤理论和名义应力法分析得到的疲劳寿命(35 676 h)相比较,更接近实际工作寿命。本研究可为农机装备关键零部件的疲劳寿命预测提供更符合实际的分析方法。 相似文献
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针对拖拉机作业过程中承载幅值大、随机非对称的特点,综合考虑应力集中、尺寸效应、表面质量和载荷特性等因素对疲劳寿命的影响,从相对应力梯度、疲劳损伤区域和实测载荷应力比3方面对传统应力场强法进行优化,获取修正S-N曲线,结合拖拉机田间作业的实测载荷数据,分析某88 kW拖拉机转向驱动桥壳的疲劳寿命,并与传统应力场强法的预测结果进行对比。结果表明,相比于传统方法的预测结果(31 860 h),优化后的应力场强法的预测结果(25 467 h)更接近实际工作寿命(24 000 h)。本研究可为农机装备关键零部件的疲劳寿命预测提供分析方法。 相似文献
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结合镁合金车轮的疲劳类型为机械高周变幅疲劳的特点,提出采用安全寿命设计方法分析镁合金车轮疲劳寿命的研究思路,建立了与车轮弯曲疲劳试验工况相对应的镁合金车轮有限元分析模型;对汽车车轮疲劳强度进行计算,在此基础上采用名义应力法对疲劳寿命进行了预测并进行优化设计。结果表明,车轮的质量减轻了22%,疲劳寿命仍能满足设计要求。 相似文献
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基于实测载荷的蔬菜田间动力机械车架结构优化 总被引：2，自引：0，他引：2
蔬菜田间动力机械作为一种新型机器,可以实现不同的收获前机械化作业,车架在田间作业时受到各种载荷作用,会伴随有动载荷影响,有必要对车架进行强度研究与优化设计。研究了其车架基于田间实测应变数据的多目标拓扑优化设计方法。利用HyperWorks软件对该车架进行有限元分析,得到了静应力分析条件下的应力分布,并确定车架的疲劳损伤热点;在数据分析基础上,粘贴应变片,组建动态应变测试系统,采集蔬菜田间动力机械典型作业工况下的载荷时间历程;对实测的应变时间历程数据进行预处理,分析车架在相应工况下的受力情况;利用nCode软件编制载荷谱,进行车架的疲劳分析与寿命预测,以此为基础提出了拓扑优化,构建了综合多种工况、以车架应变能和动态低阶固有频率为响应的多目标拓扑优化数学模型,进行轻量化设计。试验结果表明,车架的交叉焊缝处的疲劳寿命为7.5×104h,为15个测点中最短疲劳寿命,满足使用寿命要求,车架整体结构强度设计过剩。优化后的车架质量减小443.55kg,减轻了53.47%。 相似文献
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叙述了有限元技术在疲劳寿命预测中的应用和一般的分析过程;着重介绍了疲劳载荷历程的合成规则和表面节点应力状态的判断方法;归纳评述了常用的多轴疲劳损伤模型;针对结构中普遍存在的焊缝焊点给出了具体的疲劳寿命分析方法;最后给出驱动桥壳疲劳寿命分析实例,计算结果和试验数据基本一致,说明基于有限元法的疲劳寿命预测是切实可行的,可以降低成本,缩短研发周期。 相似文献
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提出一种采用等效结构应力法计算汽车座椅骨架焊接结构疲劳寿命的方法.通过建立壳单元模拟焊缝结构的精细化有限元模型,开展座椅骨架的有限元分析,确定可能的疲劳失效部位;采用雨流计数法统计强化道路测得的汽车座椅随机载荷谱.以Conover八级编谱原理为基础对雨流计数法结果进行再编谱,得到有工程代表性的等寿命典型载荷谱块.用结构... 相似文献
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齿轮弯曲疲劳寿命有限元计算方法研究 总被引：5，自引：0，他引：5
以材料弯曲疲劳特性为基础，采用有限元技术对齿轮的齿根应力进行分析，运用多轴疲劳设计准则对齿轮的疲劳寿命进行了计算。这一方法克服了传统的齿轮疲劳寿命计算中齿轮材料疲劳特性数据不足，应力计算不准的缺点。将计算结果与试验数据进行了对比分析，疲劳寿命计算值在试验值的0．3倍至3倍以内。 相似文献