疲劳扩展寿命论文_严刚,汤剑飞

导读:本文包含了疲劳扩展寿命论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:裂纹,疲劳,寿命,应力,因子,力学,在线。

疲劳扩展寿命论文文献综述

严刚,汤剑飞[1](2019)在《基于粒子滤波的疲劳裂纹扩展和剩余寿命预测实验研究》一文中研究指出本文对应用粒子滤波在线预测疲劳裂纹扩展和剩余寿命进行了实验研究。根据ASTM标准制作了紧凑拉伸(CT)试件,结合MTS疲劳测试系统进行了Q235钢的疲劳裂纹扩展实验。通过将传统的Paris模型嵌入到贝叶斯状态估计的框架中,采用粒子滤波方法,结合裂纹张开位移(COD)引伸计不断获得的裂纹监测信息,在线预测未来时刻疲劳裂纹扩展情况并更新剩余寿命。实验结果验证了粒子滤波对疲劳裂纹扩展和剩余寿命在线预测的可行性和有效性,表明粒子滤波不仅能进行在线预测,还能给出预测结果的置信区间;随着监测信息的增多,剩余寿命预测结果的不确定性逐渐减小。(本文来源于《实验力学》期刊2019年05期)

郑捷,刘洋,童明波[2](2019)在《腐蚀环境对飞机梁结构连接件疲劳寿命和裂纹扩展的影响》一文中研究指出借助腐蚀环境谱与疲劳载荷谱交替作用来模拟沿海飞机停放-飞行-停放过程。以飞机梁结构连接件的下壁板为主要研究对象,采用标记载荷法和详细目视检测法监测其裂纹的扩展状况,并采用GE5显微镜观测断口形貌。分析了腐蚀环境对梁结构连接件疲劳寿命与裂纹扩展的影响。试验结果表明:在形成穿透裂纹的初始阶段,试验件受到表面的防护漆以及连接处的密封胶保护,腐蚀环境在该阶段对梁结构连接件的疲劳寿命影响不明显,与非腐蚀试验相比,该阶段的寿命仅缩短了5.5%;在穿透裂纹的扩展阶段,腐蚀环境加速了穿透裂纹的扩展过程,同时还加剧了穿透裂纹扩展过程的分散性,与非腐蚀试验相比,穿透裂纹的扩展寿命缩短了23.1%。(本文来源于《中国机械工程》期刊2019年17期)

葛润发,于昌利,宫晓博[3](2019)在《基于MFC传感器的疲劳裂纹扩展寿命评估方法》一文中研究指出海洋结构物结构健康监测是避免在恶劣海洋环境下,循环载荷和结构恶化引起结构失效的有效手段。文章对基于宏纤维复合材料(Macro Fiber Composite,MFC)传感器对应力强度因子(Stress Intensity Factor,SIF)的获取技术开展探索性研究,在此基础上结合线弹性断裂力学(Linear elastic fracture mechanics,LEFM)对疲劳裂纹扩展寿命开展研究;基于本文的方法,对单边缺口试件和中心裂纹试件拉伸破坏对应力强度因子的获取和用数值分析法对应力强度因子的模拟。通过对比分析试验解、数值解及经验公式所得到的结果,验证了数值分析法的合理性和MFC传感器在疲劳裂纹监测中的可行性,为后续优化试验提供了指导。(本文来源于《2019年船舶结构力学学术会议论文集》期刊2019-08-22)

张楠,田志凌,张书彦,向明,何雨棋[4](2019)在《Q700D热影响粗晶区疲劳寿命与小裂纹扩展分析》一文中研究指出为提高焊接构件的动载疲劳寿命,以热模拟为试验手段,对Q700D高强钢进行了焊接热模拟,研究了粗晶热影响区的疲劳寿命、小裂纹扩展行为以及组织软化特征。利用Paris方程和轴向拉伸疲劳试验数据,建立了ΔK_(th)值与模拟粗晶区疲劳寿命的对应关系,利用ΔK_(th)值实现了快速预估粗晶区疲劳寿命。研究表明:相同应力幅值下的lgN值与ΔK_(th)值存在一定的线性拟合关系,即ΔK_(th)值越大,则疲劳寿命N越长。小裂纹扩展微观机理在于所形成的大角度晶界(不小于15°)对小裂纹尖端的止裂性较强,可迫使小裂纹尖端转向耗能。CGHAZ的软化与第二相粒子回熔与粗化有关,粗化的第二相粒子易萌生小裂纹,可通过提高大角度晶界抑制裂纹扩展。(本文来源于《钢铁研究学报》期刊2019年08期)

何龙龙,刘志芳,顾俊杰,王金亮,门坤发[5](2019)在《基于XFEM的疲劳裂纹扩展路径和寿命预测》一文中研究指出根据线弹性断裂力学理论,推导出了Abaqus中材料参数c_3,c_4与Paris参数C,m的之间的换算关系式,并基于Abaqus软件的扩展有限元XFEM分析,分别对含中心穿透斜裂纹平板和带初始裂纹的加筋翼梁典型结构在等幅疲劳载荷下的裂纹扩展路径和裂纹扩展寿命进行了预测和试验验证。算例结果表明预测的裂纹扩展路径与试验结果吻合良好,裂纹扩展寿命误差在6.3%以内。表明该方法可以精确地预测等幅载荷下二维和叁维复杂结构的疲劳裂纹扩展路径和寿命,可为结构的损伤容限分析提供有效途径,具有一定的工程应用价值。(本文来源于《西北工业大学学报》期刊2019年04期)

杨雅斌,石广玉[6](2019)在《钢桥面板肋-面板焊缝疲劳裂纹的叁维扩展及寿命分析》一文中研究指出为研究钢桥面板肋-面板焊缝疲劳裂纹扩展机理,准确评估其疲劳性能,对肋-面板焊缝疲劳裂纹进行叁维扩展分析及寿命预测。以天津海河大桥为工程背景,建立钢箱梁节段模型用于肋-面板焊缝疲劳应力分析,提取特征点的应力作为疲劳敏感区的局部叁维断裂力学子模型的边界条件。将初始表面裂纹分别置于焊趾和焊跟处,采用Schwartz-Neuman交替法求解裂纹应力强度因子并进行扩展分析。研究结果表明:肋-面板焊缝疲劳裂纹为I型裂纹主导的I-II-III混合型裂纹,在疲劳扩展过程中不再保持平面;萌生于焊趾并向顶板扩展的疲劳裂纹是其主导疲劳失效模式;保证80%焊缝熔透率可以使肋面板焊缝具有较高的疲劳抗力,完全熔透焊并无必要。数值模拟结果和文献报道的试验结果吻合较好,说明所提出的方法能够准确模拟肋-面板焊接细节疲劳裂纹拓展特性,适用于疲劳问题研究。(本文来源于《铁道科学与工程学报》期刊2019年07期)

高云,杨柳青,刘帅,陈文华,周迅[7](2019)在《齿轮齿根疲劳裂纹扩展特性和剩余寿命研究》一文中研究指出以某渐开线圆柱齿轮为对象,基于有限元法对其齿根疲劳裂纹的扩展进行了数值模拟。首先通过对一对健康齿的啮合分析确定其啮合过程中齿根部位弯曲应力最大点,并将其作为裂纹起始点。据此将其分割为裂纹块和非裂纹块。在裂纹块预制初始裂纹并重生网格,裂纹块网格采用等参奇异单元,裂纹块和非裂纹块之间通过多点约束连接不匹配节点。利用有限元分析得到裂纹扩展过程中应力强度因子变化情况,并根据最大周向应力准则计算疲劳裂纹扩展角度,模拟齿根裂纹扩展轨迹,依据Paris公式对齿根疲劳裂纹剩余寿命进行预估。分析了载荷大小和初始裂纹长度对剩余寿命的影响。(本文来源于《机械强度》期刊2019年03期)

刘晓菲[8](2019)在《FGH96粉末高温合金疲劳小裂纹扩展行为及寿命预测研究》一文中研究指出粉末高温合金由于其组织均匀、晶粒小、无宏观偏析,使其具有良好的持久蠕变和疲劳性能,成为先进发动机涡轮盘、挡板的首选材料。粉末高温合金涡轮盘寿命预测包括萌生寿命预测、小裂纹扩展寿命预测和长裂纹扩展寿命预测。小裂纹扩展特性不同于长裂纹,关于粉末高温合金小裂纹行为的研究较少,本论文针对粉末高温合金的小裂纹扩展特性和寿命预测开展了研究。本文以FGH96粉末高温合金为研究对象,开展了原位疲劳试验方法、疲劳小裂纹扩展速率试验方法下的疲劳小裂纹研究,获得了裂纹扩展过程数据,分析了裂纹萌生特点、扩展路径,观察分析了裂纹不同阶段的断裂特征,计算裂纹扩展速率和应力强度因子范围,利用不同的小裂纹表达模型进行扩展寿命的计算。利用高温原位疲劳试验和HB7705-2001中规定的试验方法分别开展了疲劳小裂纹试验,并对其扩展寿命进行预测,结果表明:采用有效裂纹长度模型对原位试样的裂纹扩展寿命预测的效果比采用HB7705-2001中小裂纹应力强度因子表达式对单边缺口试样的裂纹扩展寿命预测的效果差。高温原位疲劳试验和疲劳小裂纹扩展速率试验的裂纹扩展速率分析可知,裂纹扩展速率随着裂纹长度的增加先振动上升后趋于稳定,裂纹扩展速率在低应力强度因子范围区的波动性大、较分散。疲劳小裂纹萌生和扩展特性为:高温下在缺口根部或划痕处产生一个或多个裂纹源,这些小裂纹绝大部分时间的扩展都是独立的,有些裂纹扩展一段后停止扩展形成非扩展裂纹,有些裂纹扩展过程中与其他裂纹汇合,疲劳小裂纹的扩展路径较为曲折。裂纹萌生后,有不同的扩展方式,开展多种扩展方式分析,但在分析过程中应该表征裂纹的扩展路径、体现其物理内涵,才能较准确的预测其扩展寿命。SENT3试样是萌生裂纹后向两侧扩展的,利用扩展充分的一侧代表裂纹数据,预测的扩展寿命与试样的扩展寿命接近。这种方法是沿着裂纹扩展方向进行的分析,具有物理意义,且裂纹长的一侧穿透试样的一侧后整个试样断裂。高温试验条件下疲劳小裂纹扩展速率不同于长裂纹扩展速率,将小裂纹的应力强度因子范围?K与裂纹扩展速率da/dN分别取对数,发现da/dN随着?K的增大先增大,然后逐渐稳定最后趋向于长裂纹的da/dN;而长裂纹扩展速率几乎呈现稳定上升趋势。在相同的?K下,小裂纹的扩展速率高于长裂纹扩展速率;材料呈现明显的小裂纹效应,且在门槛值附近更为明显;小裂纹应力强度因子在低于长裂纹应力强度因子门槛值?K_(th)时仍能发生扩展。小裂纹和长裂纹在相同应力强度因子幅值作用下出现裂纹扩展速率差别的主要原因是两者的裂纹闭合程度不同,对于小裂纹扩展寿命的预测,必须采用有效裂纹长度驱动?K_(eff)而不是名义应力强度因子?K。利用NEWMAN塑性诱导的闭合模型对小裂纹的应力强度因子范围进行修正后,将得到的小裂纹的?K_(eff)与da/dN取对数,发现其扩展规律可以用Paris公式的形式进行表述,即da/dN=C(?K_(eff))~n。(本文来源于《南昌航空大学》期刊2019-06-01)

折惠东[9](2019)在《隧道铺底混凝土纵向裂纹扩展规律及疲劳寿命研究》一文中研究指出混凝土是由水泥、骨料和各种掺合料组成的复合材料,其形成之初,混凝土内部就具有随机分布的微裂缝的初始缺陷,铺底作为隧道支护结构的重要组成部分,它不仅承受着围岩压力的作用,而且受到列车荷载的持久反复作用。因此,隧道底部病害较为常见,尤其是铺底混凝土的开裂问题。开展铺底混凝土在综合荷载下的裂纹扩展的规律及疲劳寿命的研究,在隧道运营过程中对裂缝的养护整治具有重要的现实意义。本文在文献调研与依托隧道铺底混凝土开裂情况的基础上,基于断裂力学理论建立了裂纹萌生位置预测模型与裂纹扩展特性分析模型,在此基础上,研究了铺底混凝土单裂纹与组合裂纹的扩展规律;并基于疲劳损伤理论,通过疲劳分析软件,分析了列车动载下铺底混凝土的疲劳寿命。主要工作如下:(1)系统调研了现有铺底混凝土纵向裂纹扩展的情况,尤其是裂纹的分布规律及裂纹特征,并指出了裂纹开裂扩展的主要原因及危害。(2)对依托隧道的裂纹病害进行了现场观测、雷达扫描与钻孔取芯等,并现场对列车荷载分布情况进行了测试分析。基于铺底情况建立了有限元模型,结合上述工作分析了铺底结构在围岩压力与列车动载综合作用下裂纹的萌生位置。认为在铺底顶面中心处、轨道处、枕木端处叁个位置易萌生裂纹,且当隧底脱空时其上方铺底顶面易萌生裂纹。(3)基于混凝土线弹性断裂力学理论,建立了在铺底混凝土中心处、轨道处、枕木端处含预设裂纹(单裂纹与组合裂纹)的模型,研究了裂纹位置、角度、深度对单裂纹的特征参数及扩展路径的影响,给出了铺底结构叁个位置裂纹张开型扩展的临界深度,得到了叁个位置裂纹扩展均以张开型扩展为主向滑开型扩展为主转变的机制。给出了组合裂纹之间存在影响时的最小开裂深度。(4)基于混凝土疲劳损伤理论,对已有文献中混凝土梁疲劳寿命进行分析,验证了应用fe-safe软件分析混凝土疲劳寿命的可行性,然后研究铺底混凝土单裂纹与组合裂纹在列车循环荷载下的疲劳寿命,得到了单裂纹在轨道处疲劳寿命最短、且扩展速率最快;组合裂纹与单裂纹最小疲劳寿命相比,均出现了不同程度的减小。(本文来源于《长安大学》期刊2019-04-28)

朱永梅,姚祥,倪路瑶,唐文献,贾兰俊[10](2019)在《抽筒子疲劳裂纹扩展研究及剩余寿命预测》一文中研究指出针对炮闩机构的抽筒子爪部出现疲劳断裂的问题,研究抽筒子的疲劳裂纹扩展及剩余寿命预测。针对抽筒子材料45CrNiMoVA,开展室温下断裂韧度和疲劳裂纹扩展试验,测试材料的断裂韧度,结合实验数据拟合得到Paris断裂公式。通过对抽筒子裂纹扩展因素的研究得到:应力由300 MPa减小至200 MPa时,剩余寿命增幅最大,增大约3.2倍;初始裂纹长度从0.5 mm增大到1 mm时;剩余寿命减小幅度最大,减小约1.8倍;当材料的断裂韧度越大,剩余寿命越大,且增长的趋势越来越缓慢。(本文来源于《火炮发射与控制学报》期刊2019年02期)

疲劳扩展寿命论文开题报告

(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:

借助腐蚀环境谱与疲劳载荷谱交替作用来模拟沿海飞机停放-飞行-停放过程。以飞机梁结构连接件的下壁板为主要研究对象,采用标记载荷法和详细目视检测法监测其裂纹的扩展状况,并采用GE5显微镜观测断口形貌。分析了腐蚀环境对梁结构连接件疲劳寿命与裂纹扩展的影响。试验结果表明:在形成穿透裂纹的初始阶段,试验件受到表面的防护漆以及连接处的密封胶保护,腐蚀环境在该阶段对梁结构连接件的疲劳寿命影响不明显,与非腐蚀试验相比,该阶段的寿命仅缩短了5.5%;在穿透裂纹的扩展阶段,腐蚀环境加速了穿透裂纹的扩展过程,同时还加剧了穿透裂纹扩展过程的分散性,与非腐蚀试验相比,穿透裂纹的扩展寿命缩短了23.1%。

(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。

疲劳扩展寿命论文参考文献

[1].严刚,汤剑飞.基于粒子滤波的疲劳裂纹扩展和剩余寿命预测实验研究[J].实验力学.2019

[2].郑捷,刘洋,童明波.腐蚀环境对飞机梁结构连接件疲劳寿命和裂纹扩展的影响[J].中国机械工程.2019

[3].葛润发,于昌利,宫晓博.基于MFC传感器的疲劳裂纹扩展寿命评估方法[C].2019年船舶结构力学学术会议论文集.2019

[4].张楠,田志凌,张书彦,向明,何雨棋.Q700D热影响粗晶区疲劳寿命与小裂纹扩展分析[J].钢铁研究学报.2019

[5].何龙龙,刘志芳,顾俊杰,王金亮,门坤发.基于XFEM的疲劳裂纹扩展路径和寿命预测[J].西北工业大学学报.2019

[6].杨雅斌,石广玉.钢桥面板肋-面板焊缝疲劳裂纹的叁维扩展及寿命分析[J].铁道科学与工程学报.2019

[7].高云,杨柳青,刘帅,陈文华,周迅.齿轮齿根疲劳裂纹扩展特性和剩余寿命研究[J].机械强度.2019

[8].刘晓菲.FGH96粉末高温合金疲劳小裂纹扩展行为及寿命预测研究[D].南昌航空大学.2019

[9].折惠东.隧道铺底混凝土纵向裂纹扩展规律及疲劳寿命研究[D].长安大学.2019

[10].朱永梅,姚祥,倪路瑶,唐文献,贾兰俊.抽筒子疲劳裂纹扩展研究及剩余寿命预测[J].火炮发射与控制学报.2019

论文知识图

加固试件和未加固试件的c-N曲线广布裂纹结构疲劳扩展寿命不同防反措施接缝弯沉差与疲劳扩展寿微动疲劳扩展寿命预测值与裂纹长...有限元分析结果与实验值的比较二次裂纹与扩展台阶SEM形貌

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