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- 航空发动机零部件多轴疲劳寿命预测方法研究
- 作者： 王相平 来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 多轴疲劳 寿命 航空发动机零部件
- 描述： 研究准确的寿命预测分析方法及提高零部件的抗疲劳能力，是受到广泛重视的课题。由于结构几何形状复杂及承受多种类型的载荷，航空发动机主要零部件在工作中有可能处于循环多轴应力状态，甚至循环多轴非比例加载应力状态，准确的低循环疲劳寿命预测需要考虑多轴应力状态的影响，研究和应用相应的寿命预测方法。本文主要针对多轴应力状态下的局部应力应变、多轴低循环疲劳寿命预测模型及对应多轴疲劳理论的材料参数近似确定方法等方面进行研究，并应用到航空发动机涡轮盘及涡轮工作叶片的低循环疲劳寿命预测分析中。首先，研究了多轴应力状态下的局部应力应变近似计算方法。通过不同材料、试件及载荷形式下近似方法与弹塑性有限元法的比较表明， 采用多轴Glinka方法计算局部的应变、多轴Neuber方法计算的局部应力与弹塑性有限元结果吻合的比较好。在多轴非比例加载不很明显、 同时考虑非比例加载的硬化影响的前提下，增量形式的Glinka法得到的总局部应力应变范围与弹塑性有限元结果接近。然后，分析已提出的多轴疲劳预测模型，主要从能否考虑平均应力的影响、能否考虑非比例加载的影响及预测与试验结果比较等方面对三种类型共计八种多轴疲劳理论进行比较进行分析，明确不同的多轴疲劳理论使用方法。同时，考虑到多轴疲劳理论需要相应的多轴应力状态下的材料性能参数，目前条件的限制还不能得到，因此研究了利用单轴材料参数近似确定多轴应力状态下的材料参数的方法。最后，将所研究的方法应用到航空发动机涡轮盘及涡轮工作叶片的寿命预测分析中。限于目前国内缺乏全面的试件和构件的低循环疲劳试验结果，还不能对不同的多轴疲劳理论的预测精度作深入的比较分析。本文的研究工作可以为进一步在航空发动机主要零部件低循环疲劳寿命预测分析中应用多轴疲劳理论打下基础。
- 基于临界面能量法的多轴疲劳寿命预测方法研究
- 作者： 张瑞龙 来源： 兰州理工大学 年份： 2020 文献类型 ： 学位论文 关键词： 多轴疲劳 能量法 有限元 临界面法
- 描述： 基于临界面能量法的多轴疲劳寿命预测方法研究
- 2A12航空铝合金多轴疲劳试验及应力准则寿命预测模型研究
- 作者： 陈亚军 刘波 刘辰辰 周剑 来源： 中国机械工程 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 多轴疲劳 2A12铝合金 应力准则 寿命预测 模型修正
- 描述： 针对多轴疲劳失效问题,选取2A12航空铝合金进行应力幅比变量、相位差变量和平均应力变量的多轴疲劳试验。对常用的3种多轴疲劳应力准则寿命预测模型(即Lee准则、Carpinteri准则和Sines准则)进行讨论,并通过引入应力幅比参量和相位差参量,提出基于Carpinteri准则的修正模型。将不同条件下2A12航空铝合金的试验寿命与不同应力准则下模型的预测寿命进行比较,结果表明:Lee准则对上述多轴疲劳试验的预测结果过于危险;Carpinteri准则和Sines准则由于未考虑拉-扭应力幅比和相位差因素,预测寿命与实际寿命相比均出现了较大偏差;修正后的应力准则寿命预测模型在不同条件下90%的寿命预测数据在两倍误差带内。
- 预腐蚀和交替腐蚀作用下航空铝合金多轴疲劳行为及寿命预测
- 作者： 陈亚军 刘辰辰 王付胜 来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 多轴疲劳 寿命预测 预腐蚀 交替腐蚀 铝合金
- 描述： 飞机在腐蚀环境下服役时,损伤形式为地面腐蚀与空中疲劳交替过程。依据该工况特点,研究了预腐蚀和交替腐蚀作用对2024-T4和7075-T651两种航空铝合金多轴疲劳行为的影响规律。结果表明:等效应力恒定时,随着预腐蚀时间增加,试样表面蚀坑数量和密度增加,腐蚀影响权重增大,2种铝合金多轴疲劳寿命均降低;交替腐蚀-多轴疲劳试验中,单位加载周次恒定时,单位腐蚀时间增加导致多轴疲劳寿命下降,试验过程中随着交替级数的增加,试样表面腐蚀程度加剧;基于Miner模型和预腐蚀疲劳寿命数据,提出修正的损伤累积模型,进行交替腐蚀-多轴疲劳寿命预测,寿命预测值基本位于2倍分散带内。
- 2A12航空铝合金多轴疲劳试验及应力准则寿命预测模型研究
- 作者： 陈亚军 刘波 刘辰辰 周剑 来源： 中国机械工程 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 多轴疲劳 2A12铝合金 应力准则 寿命预测 模型修正
- 描述： 针对多轴疲劳失效问题,选取2A12航空铝合金进行应力幅比变量、相位差变量和平均应力变量的多轴疲劳试验。对常用的3种多轴疲劳应力准则寿命预测模型(即Lee准则、Carpinteri准则和Sines准则)进行讨论,并通过引入应力幅比参量和相位差参量,提出基于Carpinteri准则的修正模型。将不同条件下2A12航空铝合金的试验寿命与不同应力准则下模型的预测寿命进行比较,结果表明:Lee准则对上述多轴疲劳试验的预测结果过于危险;Carpinteri准则和Sines准则由于未考虑拉-扭应力幅比和相位差因素,预测寿命与实际寿命相比均出现了较大偏差;修正后的应力准则寿命预测模型在不同条件下90%的寿命预测数据在两倍误差带内。
- 7075航空铝合金原位腐蚀-多轴疲劳行为分析
- 作者： 刘辰辰 陈亚军 李柯 王川 来源： 中国机械工程 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 多轴疲劳 原位腐蚀 寿命预测 7075铝合金 失效机理
- 描述： 针对沿海地区飞机服役过程中的疲劳失效问题,利用自行开发的腐蚀装置对7075铝合金进行未腐蚀和3.5%NaCl盐雾原位腐蚀条件下,等效应力分别为200 MPa、250 MPa和300 MPa时的多轴疲劳试验。结合循环曲线和断口形貌对未腐蚀和原位腐蚀条件下的多轴疲劳失效机理进行对比分析,并提出改进的Manson-Coffin-Basquin(MCB)准则进行寿命预测。结果表明,随着等效应力的增大,7075铝合金未腐蚀和原位腐蚀条件下多轴疲劳寿命均下降;等效应力相同时,相对于未腐蚀试样,原位腐蚀试样的多轴疲劳寿命显著缩短,轴向和扭向滞回线的面积均不同程度增大;200 MPa等效应力条件下,试样多轴疲劳寿命在未腐蚀条件下为99 675周次,原位腐蚀条件下下降至55 284周次;未腐蚀和原位腐蚀条件下,裂纹源均出现在外表面,原位腐蚀试样扩展区有盐粒出现;修正的MCB准则引入加载条件和环境因素,得到了良好的预测效果,寿命预测值均位于两倍分散带内。
- 航空发动机轮盘中心孔模拟试验件设计方法及试验验证
- 作者： 魏大盛 冯俊淇 马梦弟 姚利信 王延荣 来源： 航空动力学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 多轴疲劳 涡轮盘 结构强度 模拟试验件 应力梯度
- 描述： 依据涡轮盘有限元计算结果，确定盘心考核位置处的应力状态，并将周向应力和轴向应力比值以及轮盘中心孔处周向应力沿径向的应力梯度作为设计指标，保证模拟件应力状态与实际轮盘一致。针对轮盘中心孔考核位置，本文共设计两类模拟件：一是反映双轴应力状态的多轴模拟件，二是反映应力梯度的平板缺口模拟件。分别采用两种试验件，结合轮盘实际载荷条件开展低循环疲劳试验，并对试验结果进行统计分析。进而，采用多轴疲劳寿命预测模型及考虑应力梯度影响的寿命预测模型对两种试验件的疲劳寿命进行评估，双轴模拟件的预测结果均在2倍分散带内，平板缺口模拟件的预测结果均在3倍分散带内，此寿命预测结果对实际轮盘设计具有参考价值。
- 多轴载荷下航空结构疲劳寿命分析
- 作者： 马笑笑 来源： 南京航空航天大学 年份： 2018 文献类型 ： 学位论文 关键词： 多轴疲劳 寿命预测 飞机起落架 非比例度 临界面法
- 描述： 多轴载荷下航空结构疲劳寿命分析