死绳固定器绳轮在钻井生产实际使用中承受着高强度交变载荷,极易发生疲劳破坏。为准确评估绳轮的疲劳寿命,以JZG18C型死绳固定器为研究对象,结合Goodman等寿命曲线修正的名义应力法和Morrow弹性应力修正的局部应力-应变法,估算死绳固定器绳轮在最大死绳拉力下的疲劳寿命。结果表明JZG18C型死绳固定器绳轮寿命薄弱位置为传感器支臂过渡圆角处(疲劳寿命安全系数n 1=0.4351),在名义应力法及局部应力-应变法下绳轮薄弱位置处的最小疲劳寿命分别为38194次(3.5年)、37120次(3.4年),2种疲劳寿命评估的理论计算结果与有限元分析得到的疲劳寿命结果分别相差0.38%、2.51%,验证了以名义应力法与局部应力-应变法评估死绳固定器疲劳寿命的可靠性与准确性。

通过分析深海热液采样阀PEEK阀芯的实际工作情况综合考虑几何尺寸、应力集中以及加载方式等因素的影响研究PEEK阀芯在峰值为70 MPa脉动工作压力下的疲劳寿命.运用传统名义应力法由PEEK材料的应力-疲劳寿命曲线求得PEEK阀芯在工作过程中的应力-疲劳寿命曲线结合疲劳损伤累积理论估算出阀芯的疲劳寿命.在实验中模拟取出样品过程对同一批次的多个阀芯进行疲劳寿命试验试验结果的一致性较好且与理论估算结果相吻合.PEEK阀芯在工作条件下的疲劳寿命为7个工作周期阀芯的疲劳断裂符合疲劳损伤累积理论.

工程设计中疲劳分析具有很重要的意义.工程中常用的疲劳分析方法有3种:名义应力法,局部应力应变法和损伤容限法.名义应力法是一种很重要的疲劳分析方法,主要应用于高周疲劳问题.平衡梁是履带式装载机上的重要构件,在装载机工作过程中,平衡梁上受到的是一个循环变化的载荷,平衡梁的疲劳寿命直接影响整机性能.将有限元分析得到的应力应变结果导入疲劳分析系统;而后在疲劳分析系统中建立材料的疲劳曲线,并选择或输入载荷谱;在选择合适的疲劳损伤累计规则后,疲劳分析系统便自动对零件进行疲劳分析,得到零件危险部位的寿命.以平衡梁为例,论述了以通用有限元软件和疲劳分析软件为平台对平衡梁进行疲劳分析的过程.展开

通过分析深海热液采样阀PEEK阀芯的实际工作情况,综合考虑几何尺寸、应力集中以及加载方式等因素的影响,研究PEEK阀芯在峰值为70MPa脉动工作压力下的疲劳寿命.运用传统名义应力法,由PEEK材料的应力-疲劳寿命曲线求得PEEK阀芯在工作过程中的应力-疲劳寿命曲线,结合疲劳损伤累积理论估算出阀芯的疲劳寿命.在实验中模拟取出样品过程,对同一批次的多个阀芯进行疲劳寿命试验,试验结果的一致性较好且与理论估算结果相吻合.PEEK阀芯在工作条件下的疲劳寿命为7个工作周期,阀芯的疲劳断裂符合疲劳损伤累积理论.

以风电叶片螺栓套试验机支架为研究对象,通过有限元分析和试验研究的方法,对螺栓套疲劳试验机加载支架的疲劳寿命进行研究。首先,根据实际工况的要求,对试验机支架进行建模并通过Solid Works Simulation组件对支架进行静力分析。然后,采用名义应力法对支架后梁结构的疲劳寿命进行计算并采用Solid Works Simulation组件对支架后梁结构进行疲劳分析。最后,通过疲劳试验对试验机支架的抗疲劳特性进行试验验证。研究结果表明,在有限元分析的基础上,采用名义应力法能够对风电叶片螺栓套试验机加载支架的疲劳寿命进行有效估算,为风电叶片螺栓套疲劳试验机的设计与应用提供理论基础。

针对挖掘机工作装置的疲劳破坏问题，进行了基于实测载荷历程的疲劳寿命估算，为其在服役期间的安全检查和维修决策提供依据。通过应变测量得到该工作装置薄弱部位的载荷历程，对其进行雨流计数统计，推导并确定出结构的S—N曲线，结合名义应力法理论估算出该工作装置各测点的疲劳寿命，实现了对结构进行疲劳预测分析的目的，该方法可为同类机械的疲劳寿命预测提供一定的参考依据。