基于改进损伤模型的疲劳寿命预测

发布时间：2017-11-03 16:11

  本文关键词：基于改进损伤模型的疲劳寿命预测

  更多相关文章： 虚拟载荷谱 虚拟区间长度 疲劳损伤 VILD Manson模型 寿命预测

【摘要】：现有损伤模型的计算公式中存在经验数据,在计算机械疲劳寿命时,其计算结果常与工程实际相偏离,从而导致所设计的机械部件存在安全隐患。本文根据虚拟载荷谱技术,提出了虚拟区间长度等分的假设,对Manson损伤模型进行有效改进。研究内容包括虚拟载荷谱、原有加载区间的虚拟等分方法、Manson模型改进及其损伤修正、改进Manson模型收敛性证明、疲劳寿命预测方法与求解等。本文来源于国家自然科学基金项目(NSFC51375154),研究的主要内容如下:(1)疲劳损伤模型的改进。本文提出一种基于虚拟载荷谱技术的虚拟区间长度等分方法,在传统Manson模型基础上,将疲劳载荷谱的加载工作应力/区间/频数进行虚拟化等分,建立了一种改进的疲劳损伤模型。(2)VILD Manson模型研究。为了提高疲劳寿命预测的准确性,本文对载荷谱区间等分的数值与损伤修正系数进行了理论研究和收敛性证明。为了模拟准确的疲劳损伤过程,引入正弦曲线对虚拟区间的循环损伤量进行修正,并探索区间数值与修正系数对疲劳损伤寿命计算结果的影响。(3)应用案例验证。为了验证VILD Manson模型对机械疲劳寿命预测的准确性,本文通过疲劳试验、CAE仿真分析、Miner准则、Manson模型、改进Manson模型共计五种方法对试样进行疲劳寿命预测,并对其预测结果进行分析比较和验证。本文基于虚拟区间长度等分方法建立了VILD-Manson模型,通过引入正弦曲线对虚拟区间的循环损伤量进行修正,有效地提高了VILD-Manson模型在机械疲劳设计中的可靠性,有利于其应用和推广。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH114

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本文编号：1136917