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相似文献
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1.
吊车荷载作用下钢结构吊车梁的疲劳可靠寿命评估   总被引:1,自引:0,他引:1  
从Miner累积损伤的定义出发,视累积损伤为随机过程,临界损伤为随机变量,基于疲劳动态可靠性理论,提出了在役钢结构吊车梁疲劳剩余寿命的可靠寿命评估法。之后与现行《钢结构检测评定与加固技术规程》(YB9257-96)中安全期限寿命评估法进行了分析比较,说明了安全寿命评估方法的概率意义。算例分析结果表明,本文提出的可靠寿命评估方法更加合理。  相似文献   

2.
焊接结构长寿命区疲劳累积损伤的概率模型   总被引:3,自引:0,他引:3  
根据焊接结构在各种随机谱载荷下长寿命区疲劳试验的有关资料,对变幅载荷下焊接结构在长寿命区疲劳累积损伤的分布规律进行了统计分析,根据长寿命区疲劳高度离散性的特点,提出了一种变标准差的概率设计模型。  相似文献   

3.
腐蚀环境下飞机金属结构疲劳关键件的寿命评定是飞机结构寿命监控的重要工作。为此,模拟飞机结构经历的"地面腐蚀+空中疲劳"过程,构建了考虑静强度要求的腐蚀/疲劳交替寿命预测模型。首先分析了结构静强度要求对腐蚀损伤的限制,然后基于腐蚀影响系数法提出了将腐蚀损伤当量成疲劳寿命的衰减;进一步分析了结构静强度对疲劳累积损伤的影响;最后,建立了基于静强度和累积损伤准则的腐蚀/疲劳交替寿命预测模型。计算结果表明:由于结构静强度的要求,不同使用强度下飞机结构疲劳寿命和日历寿命的消耗基本服从分段的线性关系;在使用强度为4.517万次/天和3.591万次/天时,疲劳寿命和日历寿命的消耗存在"平衡点",可以通过调整使用强度,达到二者同时到寿的目标。该模型可以为飞行计划的调整提供参考。  相似文献   

4.
多轴非线性连续疲劳损伤累积模型的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
根据所建立的单轴非线性疲劳损伤累积模型,在多轴疲劳损伤临界面原理研究的基础上,针对多轴比轴比例加载,建立了多轴非线性连续疲劳损伤累积模型,该模型可以考虑多轴疲劳极限、平均静水应力以及损伤参量与加载参数的不可分离的特点,并且能够反映出多轴加载顺序的影响,最后讨论了该多轴疲劳损伤累积模型在多级加载下的递推形式,经多轴二级及块载疲劳试验数据验证表明,用该模型预测多轴疲劳寿命,其结果令人满意。  相似文献   

5.
随机载荷作用下结构疲劳损伤的累积   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文提出了一种计算在随机载荷作用下具有随机疲劳强度的结构的累积疲劳损伤与疲劳寿命的概率密度函数及可靠性函数的方法.对在平稳窄带高斯随机应力作用下的金属与钢筋混凝土构件,给出了上述函数的解析表达式.数例计算表明,理论结果与数字模拟结果颇为吻合.  相似文献   

6.
试验研究了铝合金切口件在4组变幅块谱下、3.5%NaCl溶液中腐蚀疲劳裂纹起始寿命.结果表明,变幅载荷谱中的大超载会显著延长腐蚀疲劳裂纹起始寿命,并且加载顺序具有明显的影响.根据反映大小载荷交互作用的超载腐蚀疲劳裂纹起始寿命曲线和Miner累积损伤定则,建立了变幅载荷下切口件腐蚀疲劳裂纹起始寿命估算模型,应用该模型估算的结果与试验结果相吻合.  相似文献   

7.
疲劳可靠性二维概率MINER准则   总被引:11,自引:0,他引:11  
给出在裂纹起始阶段疲劳损伤演化规律的四个基本假设,即单调增、无耦合、可分高、不相交,由损伤力学原理得到等幅加载下个体D-S_a-S_m-N等损伤曲面,推导出二维个体Miner准则,进而建立了母体在变幅以及随机时间历程加载下的二维概率Miner准则(Two-dimensionalProbabilisticMiner’sRule,即TPMINER),并用测度论给予了证明.试验数据验证结果显示TPMINER的预测值与试验值吻合良好,对工程结构疲劳可靠性分析有较好的应用价值.  相似文献   

8.
疲劳线性累积损伤理论的α值实验验证   总被引:3,自引:0,他引:3  
对疲劳累积损伤临界值进行了实验验证.首先进行了某构件三种随机载荷谱下的疲劳试验,测定了其谱载下的疲劳寿命T;再对载荷谱进行雨流计数,得到了各应力水平的循环次数n;利用疲劳性能Sα-Sm-N曲面,确定了构件在各应力水平单独作用下的疲劳寿命N;最后,根据 Miner公式,估算出各构件的疲劳累积损伤临界值(α值).根据分析结果推测:α值是一个均值为1的随机变量.  相似文献   

9.
非对称循环载荷下材料低周疲劳寿命分析与计算   总被引:5,自引:0,他引:5  
提出了一个用于计算非对称循环载荷下材料低周疲劳寿命的累积损伤模型和方法,该方法利用全应变幅及损伤积累来控制和计算疲劳寿命,并给出了裂纹的开裂尺寸和开裂方向,这为我们进行各种疲劳寿命计算以及结构优化设计提供了一个新的思路和方法。  相似文献   

10.
从疲劳过程中材料显微组织结构的变化特征、疲劳损伤的非线性效应等方面进行分析与论证,提出了不存在一般意义上的“等效损伤状态”的观点,采用高-低和低-高两组循环载荷下的损伤累积试验,对传统意义上的“等效损伤状态”下的剩余寿命试验进行了验证。  相似文献   

11.
既有铁路钢桥剩余疲劳寿命的概率性评估   总被引:1,自引:0,他引:1  
中国铁路线上大量既有钢桥承受着日益繁重的交通荷载,其疲劳剩余寿命与使用安全已受到桥梁管理部门的高度重视,为避免不必要的维护与更换,应建立合理的既有钢桥使用安全评估方法。在建立能反映铆接钢桥疲劳破坏机理的脆断和韧断概率失效模型基础上,给出了疲劳可靠性分析的极限状态方程,并合理确定了随机变量的参数取值。建立了铆接钢桥构件双角钢概率疲劳破坏模型,基于Monte Carlo算法实现了铆接钢桥构件双角钢疲劳断裂失效概率的计算,编制了相应的概率断裂分析程序DAPFF。进而将概率断裂力学评估方法应用于京九线赣江桥的时变疲劳可靠度分析,并给出了赣江桥概率疲劳剩余寿命评估结果与维护对策。  相似文献   

12.
沥青混合料疲劳过程的损伤力学分析   总被引:11,自引:1,他引:10  
采用损伤力学方法研究沥青混合料的疲劳失效问题。针对悬壁梁弯曲疲劳试件,推导出疲劳过程中应力场、损伤场和疲劳裂纹形成寿命的工程封闭公式。根据沥青混合料特点,提出一种模拟疲劳裂纹扩展的特征单元失效模式,从而将疲劳裂纹形成与扩展两个阶段统一用损伤力学理论进行描述和分析。本文对沥青混合料试件的疲劳裂纹形成寿命与扩展寿命分段进行了预测,还对疲劳过程中刚度衰减及位移幅值的演化过程进行了数值模拟计算。理论预期与实验结果吻合良好。  相似文献   

13.
14.
A newly developed microstructure-sensitive extreme value probabilistic framework to characterize the performance/variability for damage evolution processes is exercised to compare the driving forces for fatigue crack formation (nucleation and early growth) at room temperature for four different microstructure variants of a duplex Ti-6Al-4V alloy. The aforementioned probabilistic framework links certain extreme value fatigue response parameters with microstructure attributes at fatigue critical sites through the use of marked correlation functions. By applying this framework to study the driving forces for fatigue crack formation in these microstructure variants of Ti-6Al-4V, these microstructures can be ranked in terms of relative high cycle fatigue (HCF) performance and the correlated microstructure attributes that have the most influence on the predicted fatigue response can be identified. Nonlocal fatigue indicator parameters (FIPs) based on the cyclic plastic strain averaged over domains on the length scale of the microstructure attributes (e.g., grains, phases) are used to estimate the driving force(s) for fatigue crack formation at the grain scale. By simulating multiple statistical volume elements (SVEs) using crystal plasticity constitutive relations, extreme value distributions of the predicted driving forces for fatigue crack formation are estimated using these FIPs. This strategy of using multiple SVEs contrasts with simulation based on a single representative volume element (RVE), which is often untenably large when considering extreme value responses. The simulations demonstrate that microstructures with smaller relative primary α grain sizes and lower volume fractions of the primary α grains tend to exhibit less variability and smaller magnitudes of the driving forces for fatigue crack formation. The extreme value FIPs are predicted to most likely occur at clusters of primary α grains oriented for easy basal slip. Additionally, surrounding grains/phases with soft orientation shed load to less favorably oriented primary α grains, producing extreme value FIPs.  相似文献   

15.
An event independent cumulative damage (EVICD) fatigue prediction model was previously developed for the fatigue damage prediction under general multiaxial stress state and loading conditions. The model takes the plastic strain energy as the major contributor to the fatigue damage. The application of the EVICD model does not require a cycle counting method for general random loading. In the current effort, derivations were made to explicitly and directly relate the material constants in the fatigue model to the parameters in the Manson–Coffin equations and the cyclic stress–strain curve of the material. In addition, an advanced cyclic plasticity theory was implemented for the determination of the detailed stress–strain response that was required as the input for the EVICD fatigue model. Three metallic materials were used to demonstrate the capability of the modified fatigue model for the predictions of fatigue lives under different loading conditions. The results show that the fatigue model can provide fatigue life predictions in close agreement with the experimental observations.  相似文献   

16.
Coke drums are vertical pressure vessels used in the delayed coking process in petroleum refineries. Significant temperature variation during the delayed coking process causes damage in coke drums in the form of bulging and cracking. There were some studies on the fatigue life estimation for the coke drums, but most of them were based on strain-fatigue life curves at constant temperatures, which do not consider simultaneous cyclic temperature and mechanical loading conditions. In this study, a fatigue testing system is successfully developed to allow performing thermal-mechanical fatigue (TMF) test similar to the coke drum loading condition. Two commonly used base and one clad materials of coke drums are then experimentally investigated. In addition, a comparative study between isothermal and TMF lives of these materials is conducted. The experimental findings lead to better understanding of the damage mechanisms occurring in coke drums and more accurate prediction of fatigue life of coke drum materials.  相似文献   

17.
一种基于耗散能计算的高周疲劳参数预测方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
李源  韩旭  刘杰  姜潮 《力学学报》2013,45(3):367
在热力学框架下,基于薄板假设,建立金属材料薄板试样在高周疲劳载荷作用下的热传导方程,将试样温度场数据和实时载荷信号导入,准确计算与高周疲劳损伤相关的单个循环内耗散能. 基于该方法,以316L不锈钢材料为例,通过实时监测试样不同应力水平下高周疲劳破坏全过程中耗散能的变化,拟合出耗散能-疲劳寿命曲线,呈现与传统的应力-疲劳寿命曲线相同的规律;提出一种新的预测高周疲劳极限的能量法,确定的疲劳极限与实验值相近.  相似文献   

18.
应变疲劳强度概率分布   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用概率论方法建立了应变疲劳强度概率分布与应变疲劳寿命概率分布之间的数学关系式,并根据应变-寿命转换关系,由已知的给定应变水平下的疲劳寿命概率分布求出给定寿命下的应变疲劳强度分布函数,便于进行可靠性分析。  相似文献   

19.
多轴随机载荷下的疲劳寿命估算方法   总被引:5,自引:0,他引:5  
金丹  陈旭 《力学进展》2006,36(1):65-74
现代工业的发展使得更多的构件承受着复杂的载荷形式, 将单轴疲劳模型 应用到多轴载荷情况已不能满足现代工业的设计要求, 多轴随机载荷下的疲劳寿命计算日益 引起人们的重视. 多轴随机载荷的寿命预测中, 如何计算载荷循环次数是其基础, 目前广泛 使用的是雨流计数方法, 现在已能成功的应用于多轴载荷的情况. 累积的疲劳损伤分析在各 种构件和结构的载荷历史中都起着重要的作用. 自从线性损伤律提出以来已发展了数十种损 伤律, 变幅载荷引起的疲劳损伤可以由许多不同的累积损伤律来计算, 虽然发展了许多损伤 模型, 由于问题的复杂性, 每个模型的应用范围也是随具体情况而定. 线性损伤律方法尽管 有很多不足之处, 但在设计使用中仍占有重要的位置. 两载荷水平及模式下的损伤累积以及 损伤与物理机制的关系在本文中也做了介绍. 针对近年来提出的描述多轴随机载荷下疲劳寿 命估算方法进行了详细的评述, 对各模型的应用范围和预测能力进行了讨论, 并对今后的工 作提出了建议.  相似文献   

20.
疲劳损伤临界值分析   总被引:9,自引:1,他引:8  
通过对疲劳过程和疲劳失效的临界状态的分析,提出疲劳失效判据应与损伤程度和应力水平两个因素有关,并在试验的基础上建立了一个剩余强度退化的对数模型。根据疲劳过程中材料强度退化的事实及其规律。分析了损伤临界值与循环应力水平之间的关系,给出了一般应力水平下疲劳损伤临界值的范围,对于随机疲劳问题,给出了损伤临界值的分布规律。  相似文献   

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