疲劳分析实例
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雨流计数法实例雨流计数法是一种用于疲劳分析的方法,它能够帮助工程师预测材料在持续交变载荷下的寿命。
在现实世界中,许多结构或材料都会受到交变载荷的作用,如果不进行疲劳分析和寿命预测,就会导致结构的失效和事故的发生。
因此,雨流计数法是一个非常重要的工具,它可以帮助工程师评估材料的可靠性和安全性。
雨流计数法的原理是将复杂的交变载荷序列转化为一系列等效的交变载荷块。
通过将载荷序列分解成载荷范围和载荷平均值的组合,可以准确地计算出材料的应力历程。
然后,根据材料的疲劳性能曲线,可以计算出材料在每个载荷块下的寿命。
最后,将所有载荷块的寿命相加,就得到了整个载荷序列下的寿命。
举个例子来说明雨流计数法的应用。
假设我们需要评估一根钢梁在交变载荷下的疲劳寿命。
首先,我们需要获取钢梁所受到的载荷历程数据。
可以通过实验或者数值模拟来获取这些数据。
然后,我们可以将载荷历程数据进行处理,将其转化为一系列的载荷块。
接下来,我们需要使用材料的疲劳性能曲线来计算每个载荷块的寿命。
疲劳性能曲线是一种描述材料在不同应力水平下的寿命的曲线。
可以通过实验或者经验公式来获取这些曲线。
根据疲劳性能曲线,我们可以计算出每个载荷块的寿命。
最后,我们将所有载荷块的寿命相加,就得到了整个载荷序列下的寿命。
通过这种方式,我们可以预测出钢梁在特定载荷下的疲劳寿命。
如果计算出的寿命超过了设计要求,就需要采取相应的措施来增加结构的可靠性,比如增加材料的强度或者改变结构的形状。
除了钢梁,雨流计数法还可以应用于其他许多工程领域。
比如,它可以用于评估桥梁、飞机、汽车等结构在交变载荷下的疲劳寿命。
通过对结构的疲劳寿命进行分析,可以帮助工程师更好地设计和维护这些结构,从而提高结构的安全性和可靠性。
总之,雨流计数法是一种非常重要的工具,可以帮助工程师预测材料在持续交变载荷下的寿命。
它的原理是将复杂的载荷序列转化为一系列等效的载荷块,然后根据材料的疲劳性能曲线计算出每个载荷块的寿命,最后将所有载荷块的寿命相加得到整个载荷序列的寿命。
金属铸锻焊技术Casting ·Forging ·Welding 上半月出版《热加工工艺》2010年第39卷第17期以往风力机主机架多采用焊接结构件,制造工艺复杂且成本较高,特别是兆瓦级的风力机组,主机架重量在10t 左右,焊接结构件的设计与加工工艺非常复杂,并且焊后结构件上会产生复杂的焊接变形和残余应力,对主机架服役性能产生不利影响。
近年来,风力机主机架制造工艺中利用铸造件代替焊接结构件已成为发展趋势。
本文以球墨铸铁QT350-22L 为原料铸造的风力机主机架为研究对象,采用雨流计数法对载荷谱进行处理;基于Miner 准则,应用有限元分析的方法,分析主机架铸件各种工况下的疲劳状况,以期为风力机主机架大型铸造件优化设计提供参考。
1雨流计数法的应用根据GL 规范,使用BLADED 软件,得到轮毂中心处的载荷谱,并使用雨流计数法对载荷谱进行处理。
结构经历一次载荷循环,其内部会受到一定量的疲劳损伤,雨流计数法就是在时间信号中,将造成疲劳损伤的载荷循环提取出来。
工程结构机械在工作运行中受到的载荷通常是不规则的,而且是随时间变化的,这种加载过程称为载荷-时间历程。
为了估算结构的使用寿命和进行疲劳可靠性分析,必须对不规则的、随机的载荷进行统计处理,一般采用简单、实用且与变幅循环载荷下的应力-应变响应一致的雨流计数法。
它最初是由Mstsuiski 和Endo 等人考虑了材料应力-应变行为而提出的一种计数方法。
该法考虑到应力-应变的非线性关系,把应力统计分析的滞回线和疲劳损失理论结合起来。
应力-时间历程的每一部分都参与计数,而且只计数一次。
假定一个大变程所产生的损失不受为完成一个小的迟滞回线而截断的影响。
如图1所示,取时间为纵坐标,垂直向下,横QT350-22L 铸造风力机主机架疲劳特性分析陈新平1,3,常慧英2,何玉林1(1.重庆大学机械工程学院,重庆400030;2.国电联合动力技术有限公司,北京100044;3.河南财政税高等专科学校,河南郑州450002)摘要:以球墨铸铁QT350-22L 风力机主机架铸件为研究对象,采用雨流计数法对载荷谱进行处理;基于Miner准则,应用有限元方法,分析和评估了主机架铸件各种工况下的疲劳状况与使用寿命。
五行辩证养生法实例之十一:眼睛疲劳酸痛流泪男,1976年出生于江西,在上海工作。
病情自述:因工作缘故,必须长期使用电脑,2008年初眼睛开始严重疲劳,2009年之后看电脑和看书不能坚持30分钟,感觉两眼酸痛,流泪,严重影响正常工作。
多方求医,在上海各处治疗,至今均无效果。
求治。
为其排出生辰八字:乾造丙辰丁酉丙子辛卯二火囚一木死三水相二金旺缺土休四柱分析:辰酉合化为金,丙辛合化为水,火命弱,阴性体质,寒凉体质。
以2008年初为流年流月,排出六柱:乾造丙辰丁酉丙子辛卯庚子戊子二火一木五水三金一土2008流年分析:体质未变。
水多木飘,眼睛为木之窍,故生眼疾。
以2009年夏为流年流月,排出六柱:乾造丙辰丁酉丙子辛卯庚子己丑二火一木二水三金四土2009年六柱分析:体质未变。
水多木飘,木主肝胆,开窍于目,所以虽经多方治疗,没有效果。
治疗方案:以木为君,以水为臣,火为佐使。
使用五行辩证养生法之心理、饮食和风水疗法。
该先生接受调理之后,眼疾一周就有好转,半个月就好了,一个月完全根治。
从此对《黄帝内经》及其派生而出的五行辩证养生法深信不疑。
天下没有治不好的病人,只有治不好的人。
只因人的疑心太重,习气难改,不肯领受祖先赐予“子子孙孙永宝用”的智慧,不肯信阴阳五行辩证,所以至今盲人瞎马,东奔西走,疾痛无治,此诚为无缘无福之人。
再制造曲轴疲劳寿命分析刘怀银;冯国胜;刘怀金;高爽【摘要】为进行某工程机械发动机再制造曲轴的疲劳寿命分析,在有限元软件MSC.PATRAN中分别建立了原有曲轴和再制造曲轴的三维有限元分析模型,对原始曲轴和再制造曲轴进行了静强度和疲劳强度分析。
从仿真结果可知,再制造曲轴具有较高的疲劳寿命。
%In order to analyze the fatigue life of the remanufactured crankshaft in an engineering machine , three-dimensional finite element models of the original and remanufactured crankshaft are constructed separately in a MSC.PATRA of the FEM software .The static strength and fatigue strength of the original and remanufac-tured crankshaft are also analyzed based on these models .According to the simulation result , the remanufactured crankshaft has a high fatigue life .【期刊名称】《石家庄铁道大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2014(027)001【总页数】5页(P40-44)【关键词】曲轴;有限元分析;再制造;疲劳寿命【作者】刘怀银;冯国胜;刘怀金;高爽【作者单位】石家庄铁道大学机械工程学院,河北石家庄 050043;石家庄铁道大学机械工程学院,河北石家庄 050043;山东能源枣庄矿业集团有限责任公司铁路运输处,山东枣庄 277000;石家庄铁道大学机械工程学院,河北石家庄 050043【正文语种】中文【中图分类】TK422曲轴是发动机中最重要、承载最复杂、价格较昂贵的零件之一,对曲轴进行绿色再制造是发展循环经济和构建节约型社会的重要途径之一。
FE-SAFE使用Abaqus的fil文件进行疲劳运算(一)FE-SAFE是一款高级疲劳耐久性分析和信号处理的软件,它是多轴疲劳分析解决方案的领导者,算法先进,功能全面细致,是世界公认精度最高的疲劳分析软件之一。
本文将通过一个实例(Tutorial 105),介绍使用Abaqus的fil文件进行疲劳运算的过程。
准备阶段:启动fe-safe之后,首先需要设置工作目录。
同时,我们需要对上次所留下的数据进行清理,点击Tools>>Clear Data and Settings…,选中所有的选项,点击OK,数据清理完成。
设置工作路径清除遗留数据接下来导入有限元模型,本算例选用在下拉菜单File/Open Finite Element Model …导入keyhole.fil(fe-safe自带)。
接着弹出Loaded FEA Models Proterties,用户可以在这个对话框设置分析的单位。
导入有限元模型设置分析的单位本算例是双轴疲劳分析问题,使用Scale和Combine加载进行疲劳分析。
以下是具体的设置步骤:Step1 定义加载在Loaded Data Files窗口中右键点击Open Data File(s),选择test_mcg2.amc (fe-safe自带)文件,打开后可以在Loaded Data Files窗口中查看,是一个包含两个载荷信号的数据文件。
载荷信号的数据接下来是创建A LOAD *dataset。
如图所示的顺序。
创建A LOAD *dataset的顺序同样对Dataset 2进行类似操作,选中第二个数据集Unit X Load;选中第二个信号fe-safe tutorial scaler #2。
这是有限元结果和载荷信号文件Combine的一个过程。
分析内容的设置Step 2定义group双击Subgroup表头,选中Whole group。
Step 3定义表面粗糙度双击Surface Finish表头,对话框下选中Select surface finish from list,Definition File选中default.kt,Surface finish选择Mirror Polished - Ra<=0.25μm,点击OK完成。
热点应力法在钢桥构件疲劳评定中的应用方法及实例方兴;白玲;曾志斌【摘要】介绍了热点应力法在焊接板结构中的应用现状,给出了采用有限元法确定钢桥构件热点应力时的单元类型、单元尺寸的选择及外推计算方法.并对一座实桥采用热点应力法对其纵梁腹板竖向加劲肋下端焊趾进行了疲劳评定,计算结果与实际结构状态较为吻合,表明采用热点应力法对钢桥构件因面外变形引起次应力导致疲劳损伤的细节进行评定的有效性.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2010(000)009【总页数】4页(P31-34)【关键词】钢桥;疲劳;热点应力法;S-N曲线;面外变形【作者】方兴;白玲;曾志斌【作者单位】中国铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心,北京,100081;中国铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心,北京,100081;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】U448.36在早期钢桥设计中,往往采用铆接连接,钢桥结构也以平面杆件相互连接形成空间结构为主,随着焊接在钢桥中的应用不断深入,有限元程序在结构计算中使复杂构造的强度计算变得十分容易,使现在的钢桥结构往往具有复杂的几何构型。
这样,在进行此类结构细节疲劳试验时的名义应力是很难准确测定的,造成数据统计结果有较大的离散性,同时板壳和实体有限元在局部受力分析中的大量运用,使名义应力的计算很困难。
从实桥使用情况来看,在主应力作用下钢桥出现疲劳裂纹乃至失效在逐渐减少,主要是结构构造由于面外变形引发次应力而导致的裂纹,此类细节一般无法采用名义应力S—N曲线法进行评定。
将在焊接钢管结构中已有广泛应用的热点应力(hot spot stress)法引入到焊接板结构中,为焊接钢桥的疲劳分析和评价提供了新的方法。
目前热点应力法已在海洋结构物、船舶工业、机械制造业等领域得到了应用[1-3]。
然而,热点应力法在钢桥构件疲劳评定中的应用事例并不多见,本文通过介绍热点应力法基本原理及其在钢桥构件疲劳评定中的实现方法,并结合一座实桥事例给出评定结果。
疲劳试验测试分析(理论与实践) 李永利、卓·帕恩、理查德·伯克希尔·哈撒韦、马克·E·巴基巴特沃斯海涅曼出版社2005第二阶段疲劳裂纹第一阶段疲劳裂纹(稳定的滑移带)图2.1 疲劳过程:承受循环拉伸载荷薄板.在工程应用中,通常将零件在裂纹成核和短裂纹扩展期间的寿命长度称为裂纹萌生期,而花费在长裂纹扩展的寿命被称为裂纹扩展期。
通常对从产生到扩展的过渡时期无法做出确切的定义。
然而,对于钢材裂纹起始阶段的裂纹尺寸a0,大约为钢材的几个晶粒大小。
这种裂纹尺寸通常在0.1至1毫米的范围内。
初始裂纹的大小可以通过线弹性断裂力学的方法对光滑试样进行估计(1998):(2.2.1)或者为切口试样切口尖端半径的0.1至0.2倍(道林,1998年),或者为彼得森钢材经验材料的两倍(彼得森,1959年)(2.2.2)其中S u是材料的极限拉伸强度,S e是疲劳极限的应力范围,K th为R=-1时临界强度因子的范围。
通常情况下,钢制零件的裂纹萌生阶段占据疲劳寿命的大部分,特别是在高频循环疲劳的状态下(约为>10,000次)。
在低频循环疲劳状态下(约<10,000次循环)的大部分疲劳寿命用于裂纹扩展。
一旦裂纹形成或发生完全失效,就可以检查到疲劳失效的表面。
弯曲或轴向疲劳失效一般留下类似海滩的层状条纹痕迹。
这些痕迹的名称来自断裂表面的形状特征,如图2.2所示。
裂纹核点位于外壳的中心,并且裂缝从该点开始传播,通常是在径向方向辐射扩展,留下一个半椭圆形的图案。
在一些情况下,痕迹的大小和位置可指明裂纹扩展开始或结束不同阶段。
在类似海滩斑纹的层状条纹上,如图2.2所示的条纹类似于树的横截面的年轮。
这些条纹代表了在一个加载周期内裂纹的扩张范围。
每一层条纹都有一个加载周期相对应。
在出现失效的情况下,会有一个最后的切变裂痕,它是材料在失效之前的最后承受载荷的区域。
这个裂痕的大小取决于加载的类型,材料和其他条件。
miner累积疲劳准则
(实用版)
目录
1.矿工累积疲劳准则的定义
2.矿工累积疲劳准则的背景和意义
3.矿工累积疲劳准则的具体内容
4.矿工累积疲劳准则的应用实例
5.矿工累积疲劳准则的优缺点分析
正文
矿工累积疲劳准则是指在矿工工作中,通过对矿工的工作强度、工作时间、休息时间等因素的综合考虑,制定出的一种用于评估矿工疲劳程度的标准。
这一准则的提出,旨在保护矿工的身心健康,防止因长时间高强度的工作导致的疲劳,从而降低矿难事故的发生率。
矿工累积疲劳准则的背景和意义主要体现在以下几个方面:首先,矿工工作环境恶劣,工作强度大,很容易导致身体疲劳。
其次,长时间的疲劳工作,不仅会影响矿工的工作效率,还会对矿工的身体健康造成严重影响。
最后,疲劳工作是矿难事故的重要原因之一,因此,制定矿工累积疲劳准则,对于预防矿难事故具有重要的意义。
矿工累积疲劳准则的具体内容主要包括以下几个方面:工作强度、工作时间、休息时间以及个体差异等。
其中,工作强度是指矿工在工作过程中所承受的体力和心理压力;工作时间是指矿工连续工作的时间;休息时间是指矿工在工作过程中的休息时间;个体差异是指不同矿工在生理和心理上的差异。
矿工累积疲劳准则的应用实例主要包括以下几个方面:首先,通过矿工累积疲劳准则,企业可以合理安排矿工的工作强度和工作时间,从而降
低矿工的疲劳程度;其次,通过矿工累积疲劳准则,企业可以合理安排矿工的休息时间,从而提高矿工的工作效率;最后,通过矿工累积疲劳准则,企业可以针对不同矿工的个体差异,制定出更适合矿工的工作方案。