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航空发动机压气机叶片振动疲劳裂纹扩展规律研究 总被引:1,自引:0,他引:1
以某型航空发动机压气机2级转子叶片为例,研究了叶片的振动疲劳裂纹扩展规律。研究过程中,首先利用有限元方法分别计算了试验状态与工作状态下叶片振动导致的裂纹尖端应力强度因子范围随裂纹长度的变化;试验研究了裂纹扩展速率与裂纹长度的关系。之后,综合计算结果和试验结论,得出叶片试验状态与工作状态下的裂纹扩展规律,并与Paris公式进行了比较,发现叶片的振动疲劳裂纹扩展速率dad N是与裂纹长度a和裂尖应力强度因子范围IΔK相关的多项式,而Paris公式不能描述叶片的振动疲劳裂纹扩展现象。研究结论可进一步确定叶片的损伤容限、确定合理的叶片检修周期,为保障飞行安全奠定基础。 相似文献
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应变波对岩体的损伤作用和爆生裂纹传播 总被引:12,自引:1,他引:12
给出了应变波作用下岩体损伤累积计算方法,将爆破过程中应变波的动作用和爆生气体的准静压作用结合起来,分析爆生裂纹传播的全过程,修正了以往理论,井揭示了Kut-ter等人所说的应力波对岩体预载荷作用 ̄[1]的力学本质。 相似文献
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复合加载下疲劳裂纹扩展速率研究 总被引:1,自引:0,他引:1
本文提出了一种计算曲折裂纹尖端应力强度因子的简单方法。对一种油井钻杆材料在不同Ⅰ-Ⅱ复合比加载下的疲劳裂纹扩展行为的研究表明,Ⅱ型成分成对裂纹扩展速率有两种趋势相反的影响作用,并得到了一个计算复合型裂纹扩展速率的Paris形式的公式。 相似文献
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受井内高压和岩屑颗粒反复碰撞,旋转防喷器壳体会出现裂纹,裂纹的进一步扩展会导致壳体发生破裂。本研究基于Paris公式研究旋转防喷器壳体的疲劳裂纹扩展寿命,通过疲劳裂纹扩展试验确定Paris公式的材料常数,通过有限元模拟对CT试样进行疲劳裂纹扩展研究,分析初始裂纹尺寸、载荷大小的影响。结果显示:实验结果与有限元仿真结果能较好吻合;随着初始裂纹尺寸的增加,裂纹前缘应力强度因子逐渐增大,初始裂纹开始扩展,深度亦会随应力幅和应力比的增大而增大,而裂纹扩展寿命随着裂纹长度和载荷增大而减小,随着应力比的增大而增大。该研究为旋转防喷器安全使用提供一定的理论依据和研究方法。 相似文献
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本文简要地介绍了由飞机强度研究所研制的复合材料损伤容限分析软件CDTAC1.0版本的各项基本功能,及其所用的基本理论和程序结构,并给出典型算例。 相似文献
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CTS试件中复合型疲劳裂纹扩展 总被引:3,自引:0,他引:3
针对复合型循环载荷作用下的金属构件中的裂纹扩展问题进行了实验分析和理论建模. 首先
采用紧凑拉剪试件(CTS)和
Richard研制的复合型载荷加载装置,对承受复合型循环载荷的裂纹进行了实验研究.
实验选择了两种金属材料试件,分别承受3种形式的复合型循环载荷的作用,在裂纹尖端具
有相同的初始应力场强度的条件下考察复合型循环载荷对裂纹扩展规律的影响.
实验结果表明,疲劳裂纹的扩展速率与加载角度有关. 对于同样金属材料的试件,当裂尖处
初始应力场强度相等时,载荷越接近于II型,裂纹增长速率越快. 采用等效应力强度
因子(I型和II型应力强度因子的组合)、裂纹扩展速率及复合强度等参数,以实验数据为
基础,建立了一个疲劳裂纹扩展模型,用来预测裂纹在不同模式疲劳载荷作用下的扩展速率.
为验证其有效性,该模型被应用于钢制试件的数值模拟计算中. 实验结果与模拟计算曲线保
持一致,表明该模型可以用来估算带裂纹金属构件的寿命. 相似文献
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有限厚度板穿透裂纹前缘附近三维弹性应力场分析 总被引:7,自引:1,他引:7
通过三维有限元计算来研究有限宽度、有限厚度含有穿透裂纹板的裂纹前缘应力场,从中找出应力强度因子与板的厚度、裂纹长度之间的关系,同时还分析了裂尖的三维约束程度和三维约束区的大小。分析结果表明:应力强度因子沿厚度的分布是不均匀的,应力强度因子的最大值及其位置与厚度有关;有限厚度板中面应力强度因子(KI)m-p及最大应力强度因子(KI)max均大于平面应力或平面应变的应力强度因子。对有限厚度裂纹问题,按平面应力或平面应变来考虑是不安全的;板中面的应力强度因子(KI)m-p及最大应力强度因子(KI)max是厚度B/a的函数;板的中面离面约束系数Tx最大,自由面(z=B)Tx=0。沿厚度方向裂尖附近的离面约束系数Tx也是z/B和B/a的函数,随着厚度的增加离面约束系数Tx增大,离中面越近离面约束系数Tx越大。Tx随着x的增大急剧减小,三维约束影响区域大小大约为板厚的一半,且裂纹长度a/W对应力强度因子沿厚度变化规律及Tx影响区域大小影响较小。 相似文献
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Winkler地基上变厚度圆板的轴对称弯曲 总被引:1,自引:0,他引:1
本文提出了Winkler地基上变厚度圆板轴对称弯曲的传递矩阵算法。首先,根据贝塞尔函数理论获得了等厚度圆板和环板单元在任意荷载作用下轴对称弯曲的解析解,这些解均由通解和特解两部分组成。基于这些解析解,导出了等厚度圆板和环板单元的传递矩阵。然后沿径向将变厚度圆板划分成一个等厚度圆板单元和一系列等厚度环板单元,应用传递矩阵算法原理获得了变厚度圆板的整体传递矩阵。引入圆板的边界条件,给出了该板每条节线上的挠度、径向转角、径向弯矩和径向剪力。最后,讨论了受均布荷载作用的简支线性变厚度圆板的弯曲,将本文数值解与解析解进行比较,证实了本文方法的有效性,并简要地讨论了地基参数对板挠度和径向弯矩的影响。 相似文献
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The bending problem for laminated orthotropic trapezoidal plates of variable thickness is solved by parametrizing the domain of interest and reducing the two-dimensional boundary-value problem to one-dimensional using the spline-collocation method. The resulting problem is solved by the stable discrete-orthogonalization method. The influence of orthotropy and the variability of the thickness on the displacement and stress fields is analyzed__________Translated from Prikladnaya Mekhanika, Vol. 41, No. 4, pp. 85–93, April 2005. 相似文献
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线性变厚度矩形薄板自由振动的精确解 总被引:3,自引:0,他引:3
基于小挠度薄板理论,采用Lery法结合Frobenius法构造的幂级数解,得到了两对边简支另两对边为SS、CS、FF支承的三种线性变厚度矩形薄板的自振频率随板的边长比及厚度比变化的精确解及其振型函数的解析表达式。 相似文献
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本文首先选取对故障比较敏感,又能反映结构动力学特性的频响函数作为诊断故障的参数。通过计算无损板在给定模态下各单元的模态能量,求得每个单元对该阶模态下全板能量的贡献,并由模态实验得到损伤前后频响函数在各阶共振峰处的变化。分析发现两者之间存在内在联系,从而得到一种分析小损伤位置和范围的新方法。 相似文献
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本文详细地研究了厚度h=h_0ξ~的圆柱壳的轴对称弯曲问题.文中通过引入一个位移函数H(ξ),将该问题的方程组化成一个关于H(ξ)的6阶常微分方程,用广义超几何函数给出问题的精确解. 相似文献
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加速旋转变厚度锥壳和圆盘中的应力 总被引:2,自引:0,他引:2
通过求解球坐系中的弹性力学平衡方程,得到线性变厚度锥壳和圆盘在角加速旋转中位移和应力的封闭形式解,从而发现锥壳式圆盘中的剪应力只与几何尺寸、材料密度和角加速度有关,而与材料的弹性常数无关,文末的数字结果表明,变厚度圆盘的变形和应力与等厚度圆盘相比有较大的不同。 相似文献