基于马尔可夫链模型的铝合金预腐蚀疲劳裂纹扩展表征

本文基于腐蚀疲劳裂纹扩展数据的分散性及统计特性,提出用马尔可夫链模型模拟腐蚀疲劳裂纹的扩展,得到给定应力循环次数时的裂纹长度概率分布。结果表明,马尔可夫链模型能够很好地模拟腐蚀疲劳裂纹扩展情况,为飞机结构的寿命预测和可靠性分析提供参考。     

飞机结构试验疲劳裂纹在线测量与预警系统设计

疲劳裂纹是飞机结构主要损伤，及时识别并预警疲劳裂纹对保障飞机结构安全和完整性具有重要意义，基于银涂层的结构裂纹监测技术对裂纹萌生及小损伤敏感，具有在线、实时特点,应用前景广阔。本文面向飞机结构地面强度试验应用，设计开发了一种阵列式银粉涂层裂纹在线测量与预警系统，首先提出了一种分布式、多通道设计的总体架构,并对系统的软硬件展开了设计。最后对该系统进行了试验验证，结果表明，该系统可以实现对金属疲劳裂纹扩展的及时识别和报警。     

基于两参数Weibull模型的预腐蚀2A12铝合金材料裂纹萌生寿命评估

铝合金在航空工业中广泛应用,因此对于铝合金构件的寿命评估很重要。腐蚀损伤使得裂纹容易萌生,因此降低铝合金结构的疲劳寿命。铝合金构件在其服役过程中,裂纹萌生寿命占据了大部分的时间,研究腐蚀损伤对于铝合金材料的裂纹萌生寿命的影响具有重要意义。由于腐蚀疲劳影响因素众多,数据分散性很大,因此本文引入weibull分布模型评估腐蚀疲劳裂纹扩展,对于损伤容限评估具有重要意义。     

标准动态

正中科院金属所牵头编制核电材料试验标准填补国际空白由中科院金属所、中科院核用材料与安全评价重点实验室牵头编制的4项高温高压水环境下的材料试验标准正式发布,填补了国际上该领域的标准空白,对我国核电走出去具有重要意义。填补国际空白的4项核电材料试验标准,即《核电厂金属材料高温高压水中划伤再钝化试验方法》《核电厂金属材料高温高压水腐蚀疲劳试验方法》《核电厂金     

预腐蚀LD2铝合金腐蚀坑向裂纹转化研究

本文主要研究微结构对于腐蚀坑的生长,腐蚀坑向裂纹的转化过程,以及导致最终断裂的主导有效裂纹。对于两种厚度的LD2铝合金试件在3.5%NaCl溶液中进行了腐蚀疲劳试验。试验结构表明微结构对于腐蚀坑向裂纹的转化过程以及疲劳裂纹扩展具有重要影响。     

利用放大镜观察试件位移振幅值变化的实例

正弦振动试验的目的是在试验室内模拟产品在使用、运输和贮存过程中可能经受到正弦振动时的效应。振动对产品引起变形、弯曲、产生裂纹、断裂,造成部件间的相互撞击等,包括由于振动产生的交变应力超过构件所能承受的弹性和塑性极限应力而造成的破坏,以及由于长时间振动的交变应力造成的累积损伤,使产品发生疲劳损坏。特别是在产品的固有频率与激励频率相同而引起共振导致响应幅值急剧增大时,会更加迅速、更多地发生。     

乘用车空调管疲劳失效快速验证研究

本文介绍了不同主机厂的空调管零部件疲劳耐久认证规范,共性是认证时间长,如果用当前的零部件试验规范去复现路试中该零件的失效,将花费大量的时间,为了快速验证路试中的疲劳失效与改进,特此研究了空调管的快速认证方法:首先通过台架扫频识别零件的固有频率,通过零件的固有频率去追踪该频率在路试中的加速度,然后对零件在该加速度下进行定频振动,快速复现了路试中的失效,然后对改进设计的零件进行同样的快速认证,从而提高了路试认证的置信度。     

海底悬空管线动力响应分析及悬跨治理

针对海底连续悬空管道的动力响应分析,文章采用ADINA有限元分析软件建立管土耦合的非线性有限元模型。讨论了双跨管道中间土体长度的变化对管跨动力响应的影响规律;与单跨管道对比分析了双跨管道中相邻跨之间的影响。通过对某海域海底悬空管线振动响应的实测,结合仿真分析结果探讨了长度较大海底悬空管线的治理方法。     

一种高压油管焊接质量评价方法

阐述了高压油管疲劳破坏的原理及危害,建立高压油管焊接质量评价力学模型,通过有限元分析技术对其许用位移输入进行计算,并结合应变测量技术,利用电动振动台,对高压油管焊接处的疲劳特性进行了试验验证。结果表明,此高压油管焊接质量评价方法是可行的,有限元分析技术和应变测量技术的结合使用,保证了试验的安全性和结果准确性,此外,利用电动振动台进行疲劳耐久试验,操作方便简单,成本相对较低,具有通用性。     

基于腐蚀损伤表征参数的铝合金预腐蚀疲劳裂纹扩展修正模型

服役环境中的腐蚀介质会在铝合金表面形成以腐蚀坑为代表的典型点蚀形貌。在疲劳载荷作用下,这些腐蚀坑会有助于裂纹的萌生,加速并影响其扩展行为,威胁结构安全。考虑腐蚀坑的影响,建立了一个基于腐蚀损伤表征参数的线弹性裂纹扩展表征模型。利用航空结构中常见承力构件所采用的LD2铝合金进行验证性实验。结果表明,所建立的模型能够反映出腐蚀损伤对于裂纹扩展行为的影响,对于铝合金构件的腐蚀疲劳寿命预测和损伤容限评估具有参考价值。     

振动台正弦振动虚拟仿真技术研究

本文以8t电动振动台为研究对象,根据动圈实物建立动圈结构实体模型,并对动圈进行模态试验,基于模态测试数据对动圈模型进行简化优化,调整修正动圈各结构的弹性模量与密度参数,使得模型有限元仿真得到的前五阶固有频率与模态试验结果的误差均在10%以内,振型变化一致。同时仿真与试验的一阶轴向固有频率较为接近,建立的动圈有限元模型能够反映出振动台的动态特性。在线性假设条件下,由给定的2g加速度正弦振动试验条件反推出施加在动圈驱动线圈上的激振力谱,以此激振力谱作为仿真控制条件,采用ANSYS软件对有限元模型进行仿真计算,结果表明,仿真结果与试验验证结果较为吻合,建立的模型能够准确地反映出动圈的固有特性,可用于指导振动台正弦振动虚拟仿真。     

基于Ncode某电动SUV车型车身疲劳仿真研究

本文以VPG载荷谱为输入,通过建立车身有限元仿真模型,基于nCode疲劳分析软件,在车身前期开发过程中,对某SUV进行疲劳分析研究。分析结果表明：侧围后端焊点和后尾门边框后围板钣金部分区域疲劳损伤值过大,可能会导致开裂问题,对此提出了改进措施,为车身的前期设计提供了参考依据。     

压电传感器放大电路设计

为了提高压电传感器的固有频率,减小传感器的体积,采用高输入阻抗的仪表放大器,设计研究了用于压电传感器的放大电路,通过改变放大电路输入回路偏置电阻的电阻值,得到了比常规方法更加简单、有效的简单放大电路,实现了小体积下的一体化压电传感器较好的频率响应和良好的线性度。     

碳纤维/环氧复合材料湿热环境疲劳剩余强度试验

为研究湿热环境对碳纤维/环氧复合材料单向带疲劳性能的影响,开展了碳纤维/环氧复合材料单向带含中心孔层压板疲劳试验和压缩剩余强度试验。分别在标准环境条件、湿热环境条件下对试件进行拉-压疲劳试验,最后进行压缩剩余强度试验,通过对试验结果的分析,研究碳纤维/环氧复合材料单向带在温度70±2℃、相对湿度(85±5)%RH的湿热环境影响下的疲劳性能。试验表明:湿热环境试件与标准环境试件相比,强度下降了2%,为复合材料方向舵的疲劳损伤容限试验提供了试验依据。     

海底油气管道的泄漏及预防

介绍了海底油气管道铺设特点,分析了海底管道破裂的原因主要是第三方损害,其次还有物理损伤、机械损伤、管线材质缺损、材料疲劳、管线内外表面腐蚀、不可抗力和外界条件变化等。提出了海底管道泄漏的有效预防措施,主要包括预防第三方损害和管线腐蚀、提高泄漏检测和监测能力、制定应急响应计划、鼓励公众参与、迅速实施应急响应计划五部分。     

栅控行波管栅网振动特性分析及材料优化

栅网是栅控行波管中抗振性能最薄弱的部件,其振动特性的分析尤其重要。本文采用ANSYS分析软件,构造了栅网的有限元模型,提取了栅网结构的固有频率和模态振型,并与模态试验结果进行比较和修正。在此基础上,对栅网材料进行了优化设计,对当今行波管生产单位选用新型的栅网材料具有参考作用。     

压力传感器位移分析及疲劳寿命预测

完成了依据有限元疲劳分析为基础的传感器寿命预测研究工作。阐述压力传感器工作原理,定义影响系统寿命的参数组,既包含力学环境参数,亦包括材料属性、几何形式等结构参数。针对不同参数属性,依据疲劳强度计算需求,构建有限元数值计算模型;根据影响传感器寿命的传感单元单晶硅S-N(应力-循环)分布,完成变载荷输入条件下模型疲劳分析,依据数值计算结果完成该压力传感器寿命预测工作。结果表明:压力传感器使用寿命在7.068E8次数以上。本课题研究提出的新方法,摆脱了传统依靠试验完成多种材料组成结构体的疲劳分析及寿命预测窘境,具有通用性。     

基于云计算的汽车转向节疲劳失效分析

传统方法分析汽车转向节的疲劳失效问题时,未考虑低载荷效应,导致其分析效果不理想.为此,提出基于云计算的汽车转向节疲劳失效分析方法.该方法通过构建云计算虚拟平台采集汽车的相关数据,并建立汽车转向节有限元分析模型.基于该模型获取汽车转向节的等效应力谱以及应力谱密度,然后利用低载荷效应分析转向节载荷幅值、疲劳失效寿命.实验结...     

某航天阀门力学试验夹具改进及仿真分析

随着振动试验技术的发展和进步,对振动试验要求更加严格,试验夹具作为完成试验的重要工具,其性能的改进则显得尤为重要.经过对某航天阀门产品力学试验夹具装载被试产品后的振动特性响应分析,发现原有力学试验夹具存在不足.基于此,本文对该力学试验夹具进行结构优化,利用有限元软件对改进前和改进后力学试验夹具的固有频率和振型进行仿真和...     

冲击载荷下三点弯曲试样的有限元分析

对三点弯曲试样建立三维有限元分析模型,取其1／4模型进行有限元分析、计算出裂尖附近节点垂直于裂纹面的位移值,利用位移法计算出每节点相应的动态应力强度因子。将曲线外推到裂尖处即得到裂尖动态应力强度因子。结果表明裂尖动态应力强度因子值沿试样中部向表面逐渐减小,只要通过实验确定起裂时间,便可得到试样的动态起裂韧性。