两种用于小支管振动疲劳评估计数法的差异性

发布时间：2021-01-16 03:01

　　对小支管进行振动疲劳寿命评估,有助于核电工程师合理制定减振改造计划,节省资源。基于最大最小循环计数法和三维雨流计数法分别对实验案例（正弦振动）和工程案例（随机振动）小支管进行振动疲劳循环统计与寿命评估。发现两种方法得到的最大交变应力幅基本相等,疲劳寿命评估值与实际寿命相比均具有较大保守裕度。对于正弦振动,两种方法疲劳寿命评估结果相当;而对于随机振动,三维雨流计数法的统计原理更符合材料实际疲劳机理,寿命评估结果更接近实际值,更适于工程应用。 

【文章来源】：噪声与振动控制. 2020,40(05)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

单元体

实验案例为304不锈钢管道（外径16 mm，壁厚3 mm）角焊缝的振动疲劳实验，实验装置示意图如图2所示。管道从试验到根部角焊缝处断裂经历两种工况，工况1：加速度为10 m/s2，正弦扫描频率为43 Hz～49 Hz；工况2：加速度为20 m/s2，正弦扫描频率为43 Hz～49 Hz。该管道首先在工况1下振动281分钟，然后又在工况2下振动154分钟后发生断裂。采用直角应变花测试管道表面应变，选取工况1的9秒数据（可代表工况1）进行分析计算，原始应变数据如图3所示。该应变数据呈现正弦振动特征。2.1.1 疲劳寿命评估结果

针对工况1，基于三维雨流计数法评估304不锈钢管道角焊缝疲劳寿命结果如表1所示。工况1情况下持续振动寿命评估结果为1.38分钟，最大交变应力幅评估结果为654.58 MPa。而实际在工况1运行281分钟后并未断裂，且在工况2又运行154分钟才断裂。因此，基于三维雨流计数法的疲劳寿命评估结果的保守裕度超过200倍。针对工况1，基于最大最小循环计数法评估结果如表2所示。工况1情况下持续振动寿命评估结果为1.06分钟。最大交变应力幅评估结果为654.58MPa。而实际工况1下运行281分钟未断裂，因此基于最大最小循环计数法的疲劳寿命评估结果的保守裕度超过260倍。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2980029