载荷作用次序对疲劳寿命影响的试验研究

发布时间：2024-09-17 12:56

　　零构件在使用过程中,受复杂交变载荷的作用,常常引起疲劳破坏。目前,疲劳寿命设计已经在航空、机械、交通和海洋等工程领域,得到深入研究和广泛应用。但是,影响疲劳寿命的因素有很多,这就为寿命评估造成了很大的误差。大量试验数据表明,载荷的加载顺序对构件疲劳寿命有很大的影响,因此载荷作用次序是影响疲劳寿命的一个重要因素,所以,明确载荷作用次序效应具有重大的意义。 本文简要回顾了疲劳的发展史,论述了载荷作用次序对疲劳寿命影响的研究动态,同时利用雨流计数法对随机载荷-时间历程进行处理,编制了三级载荷谱,在疲劳试验机上按低-高、高-低两种不同加载顺序得到试样的疲劳寿命,并与随机载荷作用下疲劳试样的寿命作比较,研究疲劳寿命的分布特征,分析不同加载次序对疲劳寿命的影响,以及造成这种影响的原因。试验发现,载荷在高-低加载顺序下,疲劳寿命与随机疲劳寿命相比明显减小,而载荷在低-高加载顺序下疲劳寿命与随机疲劳寿命相比也是减小的,但相比高-低加载,疲劳寿命较小幅度较小,这说明在两种不同加载顺序下对试样造成的损伤是不同的,高-低加载下造成的损伤更大一些。分析原因,是因为最先出现的高载荷导致了材料的疲劳强度降低,加...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
        1.1.1 课题研究的背景
        1.1.2 课题研究的意义
    1.2 疲劳破坏机理
    1.3 疲劳分析的目的及方法
        1.3.1 名义应力疲劳设计法
        1.3.2 局部应力应变分析法
        1.3.3 损伤容限设计法
        1.3.4 疲劳可靠性设计法
    1.4 载荷作用次序对疲劳寿命的影响的研究现状
        1.4.1 考虑载荷作用顺序效应的累积损伤模型
        1.4.2 考虑载荷次序效应的疲劳裂纹扩展
    1.5 本课题研究的主要内容
第2章 随机载荷的处理及载荷谱的编制
    2.1 无效幅值的省略
    2.2 随机疲劳载荷的处理
    2.3 疲劳载荷谱的计数
    2.4 二维载荷谱的编制
    2.5 一维载荷谱的编制
        2.5.1 波动中心法
        2.5.2 等寿命关系转化法
    2.6 波动中心法
    2.7 变均值法
    2.8 本章小结
第3章 载荷作用次序对疲劳寿命影响
    3.1 试验方案
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 疲劳试样
        3.1.3 试验设备
        3.1.4 加载条件
    3.2 16Mn钢在随机载荷作用下的疲劳寿命
        3.2.1 试验过程
        3.2.2 试验结果
    3.3 16Mn钢在三级载荷谱不同加载顺序下的疲劳寿命
        3.3.1 试验过程
        3.3.2 试验结果
    3.4 试验结论
    3.5 分析与讨论
    3.6 本章小结
第4章 结论与展望
参考文献
致谢



本文编号：4005479