疲劳特性

摘要： 利用Creo Simulate软件对拖拉机后处理安装支架进行了有限元分析,得到了后处理安装支架的静力学、模态特性及疲劳特性的分析结论,为后处理安装支架的优化设计提供了定量的技术依据。

摘要： 在机械工程、交通工程和化学工程中常用到轨道支撑,扣件紧固结构是轨道支撑的一种常用紧固结构。该结构是轨道支撑的关键部件之一,弹条紧固件又是扣件紧固结构的核心。弹条紧固件在预紧力的作用下,利用弹性变形产生压力,将轨道和轨道下方的部件连接,形成一个相对紧凑和牢固的系统。随着我国机械工程的快速发展,扣件紧固结构的运用愈发广泛,近年来在化学工程湿法磷酸装置的转台过滤机轨道上也开始使用以弹条紧固件为核心的扣件紧固结构。目前国内外研究以弹条紧固件为核心的扣件紧固结构的文献不多,对扣件紧固结构的疲劳安全分析更少。为了加快推进该结构在化学工程中的应用,推进弹条紧固件的疲劳安全分析很有必要。本文以WJ-7型扣件紧固结构为例,采用有限元数值模拟的方法,在25.0kN预紧力的作用下,分别加载7.5kN、10.0kN、12.5kN的循环荷载,模拟弹条紧固件的疲劳特性,做出安全评价,为后续的设计、安装和使用提供参考。

摘要： 为探讨骨架嵌挤结构聚氨酯混合料在长期车辆荷载作用下疲劳特性,以聚氨酯混合料和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene butadiene styrene block copolymer,SBS)改性沥青混合料为研究对象,利用万能试验机(universal testing machines,UTM)对疲劳试件进行不同应变水平的四点弯曲疲劳试验,监测并分析两种混合料的弯拉劲度模量、耗散能和滞后角等指标的演变过程,引入外推法,进行两种混合料的疲劳极限计算和疲劳方程预估。结果表明:聚氨酯混合料弯拉劲度模量降低速度慢,试件内部微裂纹萌生和发展地少,弹性恢复能力强,弹性特征相对明显。在相同应变水平下,当试验终止时累积耗散能为SBS改性沥青混合料的4倍左右,表明聚氨酯混合料需要更多的能量来促进材料损伤的产生,抗疲劳性能好。聚氨酯混合料和SBS改性沥青混合料对应的疲劳极限分别为295με和110με,骨架嵌挤结构聚氨酯混合料能满足拉应变水平更高的结构层位使用要求。

摘要： 以西韩(富平—韩城)城际铁路为研究背景,采用静压法制备圆柱体水泥改良黄土试件,通过劈裂疲劳试验研究水泥掺量、压实系数对水泥改良黄土疲劳特性的影响规律,基于Weibull分布建立了不同失效概率下水泥改良黄土的疲劳寿命方程,并对设计年限内水泥改良黄土疲劳寿命进行预估。结果表明:水泥改良黄土疲劳寿命服从双参数Weibull分布,构建的疲劳方程可准确预测水泥改良黄土疲劳寿命,其相关系数大于0.92;仅考虑列车荷载作用水泥改良黄土在设计年限内不易发生疲劳破坏;同一荷载下水泥掺量与对数疲劳寿命呈高度线性正相关,水泥掺量增加1%至少可提升水泥改良黄土疲劳寿命10;倍;压实系数提高0.01至少可提升水泥改良黄土疲劳寿命10;倍,过大的压实系数会限制增加水泥掺量对疲劳寿命的提升。

摘要： 列车轮载作用会引发轨道板的高频自振效应.为分析高频荷载下CRTSⅡ型轨道板的疲劳特性以及板体自振效应对疲劳寿命的影响程度,基于现有的疲劳损伤准则,探究轮对作用间隙阶段轨道板自振影响下的疲劳特性.对脱空长度影响下轨道板的疲劳寿命进行预测,并与仅考虑荷载作用次数的结果进行对比.结果表明:轨道结构完好时,列车轮载引发轨道板伤损的可能性较小;若列车行车速度为360 km/h,列车轮载在引发轨道板共振前即发生板底开裂;轨道结构完好时,列车轮载引发的板体自振效应对轨道板疲劳损伤影响程度最大,此时列车轮载对轨道板产生约1.8倍的疲劳荷载当量;当轨道板脱空长度大于2.0倍枕距后,可忽略板体自振对疲劳损伤的影响;轨道板的脱空长度大于3.2倍枕距后,现场无砟轨道难以维持60 a的使用寿命.

摘要： 为确保水泥稳定碎石(CSG)基层在交通荷载反复作用的情况下不出现疲劳开裂,提出了基于结构与材料一体化控制的CSG材料强度标准的确定方法;研究了CSG基层的力学特性和疲劳特性,建立了力学强度增长模型、力学指标间的关系模型和疲劳方程;推荐了四川省典型沥青路面抗疲劳断裂的CSG基层强度标准。研究发现:CSG的各项强度指标都随养生龄期呈非线性增长,采用骨架密实结构有利于提高CSG的力学强度。提出的力学强度增长方程可以准确预估不同龄期CSG的力学强度;提出了控制疲劳开裂的CSG基层7天无侧限抗压强度标准与7天劈裂强度标准的确定方法,该方法能实现结构与材料一体化设计,可进一步提升CSG基层的疲劳寿命。

摘要： 疲劳破坏是沥青路面常见病害之一,灌入式半柔性路面作为一种新型路面材料,是由基底沥青混合料和特殊灌浆料组合而成,为研究灌入式半柔性路面材料疲劳特性演变规律,通过对比普通灌浆料和乳化沥青灌浆料对复合路面材料疲劳寿命的影响,采用四点弯曲疲劳试验,分别对不同复合材料的疲劳寿命进行线性拟合,得到以下结论:掺入乳化沥青后复合路面材料温度敏感性降低,抗疲劳能力增强,不同种灌浆料对复合材料影响较大;应力比与对数疲劳寿命性能呈线性关系,采用四点弯曲疲劳试验可对比不同种灌浆料抗疲劳能力。

摘要： 为了解决某乘用车后悬架空气弹簧漏气问题,通过块谱等效和故障复现试验验证相结合的方法,找到问题产生的根本原因主要是连接支座的平面度偏大和空气弹簧本身结构设计不合理。分析了空气弹簧连接支座平面度与空气弹簧本身结构及封闭内腔气流压力特性对固态结构的影响,并通过台架试验验证了匹配件不同平面度及橡胶软垫对空气弹簧疲劳耐久的影响。结果表明:当匹配件的平面度小于1时,能够显著提升空气弹簧的疲劳特性;当匹配件的平面度大于1时,可以通过增加橡胶软垫的方式来提升空气弹簧的疲劳特性。

摘要： 为探究井下支护作业人员颈部肌肉疲劳受伸张和屈曲角度变化的影响,采用表面肌电法(sEMG)实验模拟测量7种点位角度下,颈部夹肌、斜方肌以及胸锁乳突肌在不同作业频率时的疲劳情况,以积分肌电值(iEMG)及中值频率(MF)评价各肌肉疲劳程度。研究结果表明:低频实验中随点位角度的增大,颈部屈曲活动时,胸锁乳突肌疲劳变化明显,iEMG疲劳前后差值最大为1.55,MF下降率最大为0.60;颈部伸展活动时,夹肌疲劳变化明显,iEMG疲劳前后差值最大为1.59,MF下降率最大为0.59;斜方肌未表现出明显疲劳变化规律。高频实验相较低频实验疲劳发生速度加快,疲劳积累程度显著提升,颈部活动主要肌肉疲劳发生时间由16~19 min提前至13~17 min,各肌肉MF下降速度为低频实验的1~1.55倍。

摘要： 疲劳破坏易导致搅拌反应器传动装置失效,影响传动装置的安全应用。为此,研究基于疲劳特性的搅拌反应器传动装置可靠性分析方法。根据搅拌过程中内部流体、流速以及压力的分布,构建搅拌反应器传动装置动力学模型;基于疲劳特性原理,分析传动装置部件受到的不同应力以及应力带来的损伤,通过随机采样得到各零件的疲劳损伤结果,统计损伤值实现搅拌反应器传动装置可靠性分析。实验结果表明,设计的方法在各个零部件可靠性分析中具有较高的精度。

摘要： RAP性能，再生沥青混合料配合比，再生沥青混合料疲劳特性，随RAP掺量增加，再生混合料疲劳寿命逐渐降低；改性混合料疲劳寿命的降幅程度高于基质混合料，再生剂对再生混合料疲劳性能的改善效果非常明显，且对再生基质沥青混合料疲劳性能的改善效果优于再生改性沥青混合料。

摘要： 桥梁在服役期间,受到疲劳荷载和环境的综合因素,会产生很多裂缝.为了研究桥梁的实际工作状态,本文通过3根模型梁测试极限承载力,4根模型梁测试疲劳性能,对钢筋混凝土梁的承载力与疲劳特性进行试验研究.试验结果表明:疲劳试验时较大荷载幅值会大幅度降低钢筋混凝土梁的极限承载力.本文探究钢筋的疲劳特性与混凝土梁承载能力之间的关系,为研究钢筋混凝土梁的疲劳损伤判定提供理论依据.

摘要： 随着高铁的发展,对于高铁内部的各种零部件的标准也随之提高.轴箱轴承作为关键部件之一,由于其复杂的服役环境,因此轴承的质量成为直接影响列车运行安全的因素之一.为了研究高铁轴承在运行过程中的应力分布及疲劳特性.本文主要采用ABAQUS软件建立轴承的有限元模型.通过对轴承有限元进行运动状态仿真来观察应力分布,并运用Franc3D软件对轴承进行疲劳特性分析判断滚动接触疲劳裂纹的扩展.通过以上研究,对轴承滚动接触应力有了更深的认识,也通过疲劳特性分析来预测轴承运行过程中次表面裂纹扩展的趋势,也为以后的试验提供了理论服务.

摘要： 本文选取了中、下承式拱桥各1座,斜拉桥、悬索桥各2座,提取最长和最短拉、吊索的影响线,用相同的车流对影响线进行加载得到拉、吊索的应力历程,并对该应力历程进行雨流计数,最后得到应力谱.计算分析结果表明:连续型桥面系保证了多个拉吊索共同承担车辆荷载,拉吊索受力比较均匀,在运营过程中不会发生由于单根拉吊索破坏导致整个桥梁坍塌的现象,且利于今后吊杆的更换;疲劳积伤主要受影响线长度和峰值影响,斜拉桥和悬索桥中,短拉吊索的疲劳积伤程度均要大于长拉吊索.

摘要： 本文通过试验方法研究复合材料薄壁管件在弯曲载荷作用下的疲劳特性,对比无缺陷管件和预制缺陷管件在弯曲循环载荷作用下的特性,并进行内部缺陷对复合材料管件性能的影响分析.结果表明管件在无缺陷情况下,其疲劳性能完好.当存在缺陷时,可能会造成疲劳裂纹的出现和裂纹扩展,甚至引起结构整体的失稳;并且缺陷的形状会对管件的疲劳和破坏特性造成影响.

摘要： 焊接结构的失效以疲劳断裂为主,且焊接结构强度主要是由焊接接头的疲劳强度决定的.因此,改善焊接接头疲劳性能将显著提高焊接结构的整体性能.超声冲击处理是一种有效的改善焊接接头疲劳性能的表面强化技术.研究表明,该技术通过改善焊接接头几何外形,细化表层晶粒及引入有益的残余压应力可大幅度提高焊接接头的疲劳强度和疲劳寿命.

摘要： 本文利用有限元计算方法,模拟汽车发动机零部件疲劳试验过程,从发动机零件疲劳试验结果反推得到零件材料实际疲劳特性,将该参数用于零件实际工况的疲劳计算研究,同时可用于具有相同材料和工艺的零件疲劳计算,从而提高零件设计可靠性,缩短项目开发周期节约成本.发动机上需要使用疲劳试验验证可靠性的零部件较多，若每次新开发都重新进行验证所需时间太多，为缩短开发周期，可利用本文介绍的方法建立一个零件疲劳特性数据库。减少项目开发所需的试验时间，缩短开发周期;拥有成熟的零件疲劳特性数据库后，零件新设计开发过程中材料和加工工艺的选择更加便捷，也比较可靠。

摘要： 过去十几年中,水平井和多段压裂等新技术保证了低渗透性的页岩气藏的经济性开采,史称页岩气革命.本文介绍了笔者应用力学理论在连续油管水平井的延伸技术、内压下连续油管弯曲校正循环中直径的变化的机理、连续油管表面损伤的机理、连续油管低周疲劳寿命的预测以及预防大型压裂中管道振动等方面所做的研究工作.研究结果表明,应用力学的基本理论对工程问题进行分析,可以指导实际工作,在工程中采取适当的措施,提高施工的安全性,减少不必要的损失,提高经济效益.

摘要： 过去十几年中,水平井和多段压裂等新技术保证了低渗透性的页岩气藏的经济性开采,史称页岩气革命.本文介绍了笔者应用力学理论在连续油管水平井的延伸技术、内压下连续油管弯曲校正循环中直径的变化的机理、连续油管表面损伤的机理、连续油管低周疲劳寿命的预测以及预防大型压裂中管道振动等方面所做的研究工作.研究结果表明,应用力学的基本理论对工程问题进行分析,可以指导实际工作,在工程中采取适当的措施,提高施工的安全性,减少不必要的损失,提高经济效益.

摘要： 过去十几年中,水平井和多段压裂等新技术保证了低渗透性的页岩气藏的经济性开采,史称页岩气革命.本文介绍了笔者应用力学理论在连续油管水平井的延伸技术、内压下连续油管弯曲校正循环中直径的变化的机理、连续油管表面损伤的机理、连续油管低周疲劳寿命的预测以及预防大型压裂中管道振动等方面所做的研究工作.研究结果表明,应用力学的基本理论对工程问题进行分析,可以指导实际工作,在工程中采取适当的措施,提高施工的安全性,减少不必要的损失,提高经济效益.

摘要： 本发明包括试验过程(S1)，其中，通过超声波扭转疲劳试验求出滚动接触金属材料的剪切应力振幅和负荷次数的关系；剪切疲劳强度确定过程(S2)，其中，根据在上述试验过程(S1)中已求出的剪切应力振幅和负荷次数的关系，按照已确定的基准，确定超长寿命区域的剪切疲劳强度τlim。上述超声波扭转疲劳试验为交变扭转疲劳试验，在该试验中，相对试验片(1)施加正旋转方向和反旋转方向的扭转对称的扭转振动。

摘要： 本发明包括试验过程(S1)，其中，通过超声波扭转疲劳试验求出滚动接触金属材料的剪切应力振幅和负荷次数的关系；剪切疲劳强度确定过程(S2)，其中，根据在上述试验过程(S1)中已求出的剪切应力振幅和负荷次数的关系，按照已确定的基准，确定超长寿命区域的剪切疲劳强度τlim。上述超声波扭转疲劳试验为交变扭转疲劳试验，在该试验中，相对试验片(1)施加正旋转方向和反旋转方向的扭转对称的扭转振动。

摘要： 本发明提供一种改善焊接接头疲劳特性的冲击处理方法，其在焊缝的焊趾附近的母材金属材料表面，一边按压冲击销一边使之沿焊接线方向相对移动操作，从而实施锤击处理或超声波冲击处理，所述冲击处理方法的特征在于：作为所述冲击销，使用顶端曲率半径在金属材料厚度的1/2以下且为2～10mm的冲击销；从所述焊缝的焊趾至冲击处理位置中心的距离为所述冲击销的顶端曲率半径的2.5倍以内；且在直至所述冲击销于冲击处理中不与焊接金属接触这一范围的母材金属材料表面，实施所述锤击或超声波冲击处理，从而利用所述冲击销产生残余塑性变形，使得冲击痕的槽深度为0.1～2mm、并在该冲击销的顶端曲率半径以下、且为所述金属材料的厚度的1/10以下，冲击痕的宽度为1.5～15mm、且在所述槽深度的5倍以上。

摘要： 拉丝加工性和拉丝后的疲劳特性优异的弹簧用钢线材，以及疲劳特性和弹簧加工性优异的本发明的弹簧用钢线材，具有如下特征：满足C：0.50%以上、低于0.70%，Si：1.0～2.5%，Mn：0.50～1.50%，Cr：0.5%以下（含0%），B：0.0010～0.0050%，N：0.005%以下（不含0%），P：0.020%以下（不含0%），S：0.020%以下（不含0%），Al：0.03%以下（不含0%）和O：0.0020%以下（不含0%），余量由铁和不可避免的杂质构成，全部组织中所占的珠光体组织的面积率为85%以上。

摘要： 本发明提供一种疲劳强度优异的高强度机械部件和提高其疲劳强度的方法。所述的疲劳强度优异的高强度机械部件，是含有C：0.1～1.2质量%，并具有曲率半径为25mm以下的缺口部的机械部件，在表面的HV硬度为250以上的同时，缺口部表层的压缩残余应力为-100～-1500MPa。另外，本发明还提供一种耐疲劳特性优异的轴和提高其疲劳强度的方法，所述的耐疲劳特性优异的轴，是由以质量%表示，含有C：0.1～1.2%、Si：0.05～2.5%、Mn：0.2～3%、Al：0.005～0.1%、N：0.001～0.02%、其余量由Fe和不可避免的杂质组成的、抗拉强度为800MPa以上的钢材构成的轴，上述轴具有油孔，该油孔的表层中的压缩残余应力为上述钢材的抗拉强度的50%～90%。

摘要： 本发明提供不使用昂贵的Mo而有效地利用廉价且析出强化量高的Ti、在TS780MPa以上的条件下兼具延伸特性和延伸凸缘特性而且拉伸疲劳特性优良的高强度热轧钢板及其制造方法。一种高强度热轧钢板，具有如下成分组成：以质量％计，含有C：0.06％以上、0.15％以下、Si：1.2％以下、Mn：0.5％以上、1.6％以下、P：0.04％以下、S：0.005％以下、Al：0.05％以下及Ti：0.03％以上、0.20％以下，余量由Fe及不可避免的杂质构成；而且具有如下组织：以体积百分数计，50％以上、90％以下为铁素体，并且余量实质上为贝氏体，铁素体和贝氏体的体积百分数总计为95％以上，在铁素体中析出含有Ti的析出物，该析出物的平均直径为20nm以下；并且钢中Ti量的80％以上析出。

摘要： 本发明提供一种改善焊接接头疲劳特性的冲击处理方法，其在焊缝的焊趾附近的母材金属材料表面，一边按压冲击销一边使之沿焊接线方向相对移动操作，从而实施锤击处理或超声波冲击处理，所述冲击处理方法的特征在于：作为所述冲击销，使用顶端曲率半径在金属材料厚度的1/2以下且为2～10mm的冲击销；从所述焊缝的焊趾至冲击处理位置中心的距离为所述冲击销的顶端曲率半径的2.5倍以内；且在直至所述冲击销于冲击处理中不与焊接金属接触这一范围的母材金属材料表面，实施所述锤击或超声波冲击处理，从而利用所述冲击销产生残余塑性变形，使得冲击痕的槽深度为0.1～2mm、并在该冲击销的顶端曲率半径以下、且为所述金属材料的厚度的1/10以下，冲击痕的宽度为1.5～15mm、且在所述槽深度的5倍以上。

摘要： 拉丝加工性和拉丝后的疲劳特性优异的弹簧用钢线材，以及疲劳特性和弹簧加工性优异的本发明的弹簧用钢线材，具有如下特征：满足C：0.50%以上、低于0.70%，Si：1.0～2.5%，Mn：0.50～1.50%，Cr：0.5%以下（含0%），B：0.0010～0.0050%，N：0.005%以下（不含0%），P：0.020%以下（不含0%），S：0.020%以下（不含0%），Al：0.03%以下（不含0%）和O：0.0020%以下（不含0%），余量由铁和不可避免的杂质构成，全部组织中所占的珠光体组织的面积率为85%以上。

摘要： 本发明提供一种疲劳强度优异的高强度机械部件和提高其疲劳强度的方法。所述的疲劳强度优异的高强度机械部件，是含有C：0.1～1.2质量％，并具有曲率半径为25mm以下的缺口部的机械部件，在表面的HV硬度为250以上的同时，缺口部表层的压缩残余应力为－100～－1500MPa。另外，本发明还提供一种耐疲劳特性优异的轴和提高其疲劳强度的方法，所述的耐疲劳特性优异的轴，是由以质量％表示，含有C：0.1～1.2％、Si：0.05～2.5％、Mn：0.2～3％、Al：0.005～0.1％、N：0.001～0.02％、其余量由Fe和不可避免的杂质组成的、抗拉强度为800MPa以上的钢材构成的轴，上述轴具有油孔，该油孔的表层中的压缩残余应力为上述钢材的抗拉强度的50％～90％。

摘要： 本发明提供不使用昂贵的Mo而有效地利用廉价且析出强化量高的Ti、在TS780MPa以上的条件下兼具延伸特性和延伸凸缘特性而且拉伸疲劳特性优良的高强度热轧钢板及其制造方法。一种高强度热轧钢板，具有如下成分组成：以质量％计，含有C：0.06％以上、0.15％以下、Si：1.2％以下、Mn：0.5％以上、1.6％以下、P：0.04％以下、S：0.005％以下、Al：0.05％以下及Ti：0.03％以上、0.20％以下，余量由Fe及不可避免的杂质构成；而且具有如下组织：以体积百分数计，50％以上、90％以下为铁素体，并且余量实质上为贝氏体，铁素体和贝氏体的体积百分数总计为95％以上，在铁素体中析出含有Ti的析出物，该析出物的平均直径为20nm以下；并且钢中Ti量的80％以上析出。