铸造起重机金属结构疲劳裂纹扩展分析
针对铸造起重机服役过程中金属结构安全性问题,提出从疲劳破坏的角度分析其裂纹扩展情况。以铸造起重机金属结构为研究对象,调研分析铸造起重机的工艺流程,结合金属结构理论和雨流计数法,得到一年内主梁危险点的两参数二维应力谱,根据线弹性断裂力学,应用Paris公式对裂纹扩展情况进行预测,根据疲劳裂纹扩展尺寸进行预测相对应的疲劳剩余寿命。以此为基础,通过Msc.Fatigue仿真软件模拟裂纹扩展增长趋势,从而预测焊接箱形梁结构的疲劳剩余寿命。以100/40t-28.5m四梁偏轨铸造起重机焊接箱形梁结构为例,其理论计算结果与仿真结果的相对误差为1.44%。结果表明通过理论与仿真相结合的方式可较为准确的分析疲劳裂纹扩展情形,确保了疲劳剩余寿命计算结果的精确性。
断裂力学分析工程应用系统
开发了一个基于断裂力学理论的工程构件分析和评估的专家系统原型。系统能够对组合气缸、压力容器、旋转构件及焊接构件进行K,COD和J积分评定,并能对大型铸锻构件进行断口形貌转变温度FATT评定,为工程技术人员进行工程构件设计和分析提供了一种快速实用的工具,可大大节省设计及评估的时间和人力。在对大量领域知识、设计评估方法和专家经验归纳总结的基础上,建立了相应的知识库、数据库及其管理维护子系统;构造了一个
带裂纹厚壁圆筒应力强度因子的几种计算方法
确定应力强度因子是断裂力学的重要内容.该文在考虑裂纹尖端应力应变奇异性的前提下,通过有限元的位移法和应力法分别计算了承受高压厚壁筒裂纹尖端处的应力强度因子,并且利用边界配置法的结果比较这2种方法的精度.同时,还研究应力强度因子随裂纹深度和厚壁筒尺寸的变化规律.
用光塑性方法研究Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹尖塑性区
用光塑性模型材料聚碳酸酯 ,制成中心斜裂纹板试样 ,进行了光塑性试验 ,研究了 - 复合型裂纹尖塑性区。探讨了裂纹倾斜角、裂纹长度和试样厚度对塑性区尺寸的影响
关于断裂力学基本问题的一个新解
利用新的方法研究了断裂力学的一个基本问题,即利用Schmidt方法重新求解了Lowengrub研究的条状物体中的一个裂纹问题,这一解适用于任意厚度的条状物中的裂纹问题,从而拓展了Lowengrub解的适应范围。
复合型弹塑性断裂J积分参量的研究
从J积分定义出发,应用数学分析方法给出裂纹体受任意一空间载荷作用时的复合型J积分JM与各类载荷分量单独作用时的J积分之间的关系式。各载荷下的J积分均具有守恒性。用有限元方法对一种材料,两种结构的试样在复合型载荷作用下J积分的守恒性进行了分析和验证,对J积分概念在复合型旨塑性断裂分析中的应用及复合型J判据的建立进行了讨。
自由边界对表面裂纹及浅埋裂纹的干涉效应
利用线弹性断裂力学对表面裂纹和浅埋裂纹的边界干涉效应进行考察,结果表明,在缺陷失效评定规范中,采用a/t≤0.7和p/a≤0.8来分别作为表面裂纹和浅埋裂纹的再表征指标是合适的,具有一定安全裕量。
零构件疲劳寿命相似预测方法
零构件疲劳寿命相似预测方法平安,王德俊,徐灏(东北沈阳大学机械工程学院,沈阳110006)关键词裂纹闭合,疲劳损伤,载荷谱,寿命1引言目前零构件的寿命预测,广泛地采用了名义应力法、局部应变法及断裂力学法.但由于载荷相互作用效应,及理论计算方法不准确等...
航空作动器O形密封材料失效分析
分析航空作动器往复密封材料的表面磨损失效和疲劳失效,针对材料疲劳失效,提出比S-N曲线更方便实用的基于断裂力学密封疲劳寿命预测方法.由于压缩率与拉伸率对密封失效及寿命的影响极大,分别建立压缩率为8%、12%、16%及20%的二维仿真模型和拉伸率为1、1.03、1.05和1.20的三维仿真模型.通过有限元方法对作动器O形圈进行仿真分析,基于表面磨损失效机理对各模型进行对比分析,获得接触压力与磨损速率的关系.通过基于断裂力学的材料疲劳失效机理,计算O形密封疲劳寿命.综合考虑两种失效分析,选择恰当的压缩率与拉伸率,不仅可以在保证密封效果的同时延长密封件寿命,而且计算数值与航空标准HBZ 4-1995基本一致,从而为制定相关标准提供理论方法.
基于断裂力学理论的安装边泄漏特性分析
安装边泄漏对航空发动机的工作效率影响较大,现有文献关于发动机安装边泄漏特性的研究较少。基于断裂力学理论,推导了法兰安装边泄漏压力与安装边应力关系公式,建立了某型航空发动机安装边三维有限元模型,研究了安装边厚度、螺栓数量、螺栓直径以及螺栓预紧力对安装边泄漏压力的影响。研究表明:安装边的泄漏压力随着螺栓数量以及预紧力的增加而增大,随着安装边厚度的增加而减小,随着螺栓直径的增加先增大后减小。研究为航空发动机机匣安装边结构参数设计提供了参考。