首页> 中文学位 >基于区间分析的改进损伤容限疲劳理论与应用研究
【6h】

基于区间分析的改进损伤容限疲劳理论与应用研究

代理获取

目录

声明

摘要

致谢

第一章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.1.1 疲劳问题及其重要性

1.1.2 疲劳的特点及设计方法

1.1.3 目前疲劳分析方法的不足

1.1.4 传统疲劳寿命的局限性

1.2 国内外研究概况及发展趋势

1.2.1 损伤容限疲劳设计理论概述

1.2.2 区间分析理论概述

1.3 本文研究主要内容

1.3.1 主要内容

1.3.2 创新点

第二章 损伤容限疲劳设计理论

2.1 损伤容限设计概念

2.2 裂纹扩展寿命的估算

2.2.1 静载断裂与疲劳断裂

2.2.2 疲劳破坏断口分析

2.2.3 裂纹的扩展过程

2.3 裂纹扩展的材料参量

2.3.1 断裂韧度

2.3.2 裂纹扩展门槛值

2.4 剩余疲劳寿命估算

2.4.1 初始裂纹尺寸的确定

2.4.2 临界裂纹尺寸的确定

2.4.3 疲劳裂纹扩展寿命估算

2.5 影响疲劳裂纹扩展速率的因素

2.6 断裂控制

2.6.1 材料的选择

2.6.2 结构合理布局

2.7 损伤容限设计法在实际应用时参量的获得

2.8 本章小结

第三章 区间分析理论

3.1 集合运算

3.1.1 纯理论的集合运算

3.1.2 延伸的集合运算

3.2 两种重要效应

3.2.1 依赖效应

3.2.2 包装效应

3.3 区间运算

3.3.1 区间代数运算及性质

3.3.2 区间向量与区间矩阵

3.4 包含方程

3.4.1 简单包含方程

3.5 本章小结

第四章 基于区间理论的损伤容限法

4.1 方法概述

4.1.1 研究思路

4.1.2 优势及意义

4.2 裂纹扩展的材料参量区间化

4.2.1 未知参量的区间化

4.2.2 不确定参量的区间化

4.3 区间化参量的引入及计算

4.3.1 区间化参量的引入

4.3.2 区间运算

4.4 寿命区间

4.4.1 寿命区间的概念

4.4.2 寿命区间的优越性

4.5 本章小结

第五章 基于区间分析的损伤容限法理论应用实例

5.1 汽车横向空心稳定杆简介

5.2 基于区间分析的改进损伤容限疲劳理论的应用

5.2.1 汽车空心稳定杆的支反力及刚度的计算

5.2.2 空心稳定杆危险位置的确定

5.2.3 空心稳定杆疲劳寿命预测

5.3 空心稳定杆刚度测量及疲劳试验

5.3.1 空心稳定杆刚度测量

5.3.2 空心稳定杆疲劳试验

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 不足与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

展开▼

摘要

疲劳破坏是机械零部件早期破坏失效的主要形式,随着现代机械向着大型化和高速化的发展方向推进,很多的零部件在重载、高压、高温和腐蚀等苛刻环境下运行,疲劳破坏的事件更是屡见不鲜。所以,研究零部件的疲劳寿命和预防零部件的疲劳失效有着非常重要的意义。
   传统的疲劳设计方法都是以零部件内部无初始缺陷这一假设为前提的,然而在实际生产装配中,零部件内部或表面不可避免的会产生初始缺陷。损伤容限设计法可以考虑这些初始缺陷,依据断裂力学和无损检测技术,正确估算出含初始裂纹零部件的剩余寿命。虽然损伤容限设计法有着诸多的优点,但是其涉及的材料参数比较多,在实际工程应用中很多的参数无法确定,从而导致损伤容限设计法不能够方便地普遍应用,而只能应用在航空等少数领域。
   区间分析又叫区间数学,它是用区间变量代替点变量的数学分支,最初是从计算数学的误差理论研究中发展起来的。为了解决上述问题,本文开创性的将区间分析理论引入到损伤容限设计法中来,将那些大致范围我们是可以直接或间接获得的参数区间化。损伤容限设计法在实际应用时涉及材料参量数目较多,这些参量中的大部分是需要通过试验的方法测得的,而往往很多时候很多场合,因为条件的限制无法采用试验法测量,所以需要通过查找手册来取值。我们知道,手册中的许多参数值是特定热处理所对应的试验值,与实际工程中很多时候会不同,也就是说通常人们取得是近似值。此外,有些参量手册中直接给出的就是范围值。那么对于这些情况,这里采用区间值替代原有的精确值,使得损伤容限设计法可以方便的应用于实际工程中。本文首次提出寿命区间概念。描述一批零部件寿命的传统方法是寿命均值,实际上所有零部件的寿命都不一样,有的零部件的寿命值与均值相差甚远,用寿命区间代替原来的寿命均值,更准确,更符合实际的来描述某批零部件的寿命,而且通过无损检测技术可以保证所有零部件寿命均在该寿命区间内。以汽车横向空心稳定杆为例,通过疲劳试验,验证新理论的正确性和可行性。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号