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关键词： 寿命预测   Aeran模型   非线性疲劳累积损伤   载荷加载历程   平均应力  

摘要： 针对变幅载荷作用下结构的疲劳损伤和寿命预测问题,基于非线性累积损伤理论,引入载荷交互作用因子和与应力水平相关的实时载荷函数对Aeran模型进行修正,建立了考虑载荷加载历程(包括载荷交互作用和载荷加载顺序)与平均应力的Aeran非线性疲劳累积损伤模型,采用两级加载下30CrMnSiA钢、45钢和16Mn钢的疲劳试验数据进行了验证,并与考虑载荷交互作用的改进Aeran模型和Miner模型进行了对比。结果表明:采用修正的Aeran模型预测得到的归一化疲劳寿命与归一化试验值集中分布在x=y参考线附近,验证了模型的准确性。在3种预测模型中,修正Aeran模型预测寿命的误差因子绝对值的平均值和标准差最小,分别为0.042和0.131,比改进Aeran模型分别小0.021和0.035,比Miner模型分别小0.011和0.099。

关键词： 机械载荷   主片承压应力   应变特性  

摘要： 详细研究了轴向、径向及扭转载荷作用下的主片应力应变特性,针对多轴复合载荷对主片的综合影响进行了系统分析,探讨了不同材料主片在相同载荷条件下的性能差异。通过案例分析,展示了在实际应用中如何通过应力应变特性识别和诊断潜在的故障风险,优化维护策略。

关键词： 航空结构件   铣削   应力波   摩擦力   铣削振动  

摘要： 在航空结构件铣削加工过程中,高速、断续切削载荷在工件和刀具内部以应力波的形式传播,引起工件和刀具内部质点位移,导致工件内部残余应力分布状态受到影响,容易产生介观结构损伤或微裂纹,揭示动态铣削载荷条件下航空结构件内部应力波形成过程是实现工件内部应力状态、介观损伤和微裂纹有效控制的基础和关键。本文进行航空结构件铣削加工实验,获取铣刀的振动加速度信号;根据振动作用下刀齿与工件的瞬时接触模型和切削过程的有限元仿真,获取铣刀刀齿后刀面的等效应力;利用刀齿误差和铣削振动条件下的摩擦力解算模型,揭示刀齿后刀面摩擦力的变化特性,阐明在摩擦力激励作用下铣削被加工工件中应力波的形成过程。

关键词： 碟簧   有限元法   载荷特性   应力分布  

摘要： 矿用碟簧具有规格大、重载、可靠性要求高等使用要求,目前标准无法满足设计需求,采用有限元法计算碟簧载荷特征及整体应力分布等,计算结果与解析解、试验曲线吻合度良好。此方法计算精度高、应用广泛,实用简便,不仅可以指导碟簧载荷性能设计,还可对其整体可靠性进行校核分析。

关键词： 循环载荷   塑性垮塌   热应力棘轮   低周疲劳   压力容器  

摘要： 文章中的反应器局部结构存在着过大的温差,会导致产生很大的热应力,通过设置隔热耐磨衬里、陶瓷纤维毡/纸来减少热量的传递,达到降低温差及热应力的作用。另外,通过有限元法对该局部结构进行温度场和热-机械耦合分析,基于失效模式的设计理念,对其在压力作用下可能会发生的塑性垮塌失效,在压力-温度循环载荷作用下超过安定状态可能会发生的热应力棘轮失效以及低周疲劳失效模式均进行了详细的分析和评定,以确保该结构在使用过程中的安全性。可为压力容器类似设计条件和结构的工程设计提供一定的参考意义。

关键词： 冲击载荷   上颌中切牙   种植体   基台角度   正交试验   有限元分析  

摘要： 目的 探讨种植体长度、直径和基台角度对上颌中切牙周围骨质应力分布的影响,确定最优参数组合。方法 基于CBCT数据,重建口腔上颌三维模型;使用正交表建立有关于长度、直径以及基台角度共16个种植牙三维模型,并与上颌模型和刚体模型组装;利用ANSYS瞬态动力学模块进行有限元分析;最后,对所得应力数据进行正交实验与单因素方差分析。结果 种植体直径对皮质骨最大von Mises应力具有显著性影响(P=0.010),种植体长度(P=0.229)与基台角度(P=0.844)对皮质骨最大von Mises应力无显著性影响,最优参数组合为种植体直径5.0 mm、种植体长度12 mm、基台角度0°。种植体长度(P=0.001)、直径(P=0.011)与基台角度(P=0.013)均对皮质骨最大von Mises应力具有显著性,最优参数组合为种植体长度14 mm、种植体直径5.0 mm、基台角度5°。结论 种植体直径对皮质骨和松质骨应力均有显著影响,临床上应优先选择较大直径以降低应力峰值。种植体长度次之,基台角度影响最小。

关键词： 印制电路板   自由振动   响应特性   数字图像相关  

摘要： 随着航天电子设备向高性能化发展,在随机载荷等因素影响下,电路板的引脚附近容易出现开裂导致电子设备失效。本文以电路板为研究对象,研究随机载荷下电路板振动特性与引脚应力的优化方法。首先,建立包含元器件和引脚的PCB基板有限元仿真模型,计算电路板各阶固有频率和对应振型的理论值;其次,结合数字图像相关(DIC)技术和锤击法,测量电路板各阶固有频率和振型的试验值,与理论值进行对比并计算固有频率的相对误差;然后,基于所建立的有限元模型,对航天电子设备中常见的QFP封装、引脚材料为可伐合金、引脚数为44个、元器件的质量占PCB板总质量35%的电路板进行分析,研究电路板的自由振动特性和随机激励下的强迫振动特性;最后,从电路板层面和引脚层面进行优化,通过调整PCB板厚度、约束条件、封装元器件位置以及引脚出线方式、弯曲角度、横截面积,有效降低引脚的最大应力。研究结果表明,基于理论模型的固有频率和振型计算结果与试验测量值基本一致,验证了理论模型的有效性;在随机载荷作用下,通过适当提高PCB板厚度、引脚弯曲角度和横截面积,以及调整元器件位置和引脚出线方式,印制电路板的所有引脚应力均显著降低,其中引脚的最大应力值从298.5 MPa下降至55.4 MPa,为减小印制电路板的引脚应力,提高电路板的工作可靠性和使用寿命提供了依据。

关键词： 泵   应力分析   疲劳强度  

摘要： 鉴于目前核级泵多数采用有限元或者经验法计算的方法来计算设备在停堆地震载荷下的应力,应力分析方法的准确与否直接关系到核电站最终的运行安全。本文针对某型号核级屏蔽泵在停堆地震载荷下的整体及部件进行应力分析,根据RCC-M及技术规格书应力评价规范,对泵组结构完整性进行评判。同时,本文依据标准及行业经验提出了转轴静强度、疲劳强度及连接法兰的经验校核方法,分析结果为核级泵的应力分析提供了参考,对其他核级设备的抗震分析也有一定的借鉴意义。

关键词： 堆垛型AGV   地面压强   地面承载能力  

摘要： 随着国内自动化仓储物流快速发展,AGV以其高效、灵活、精准的特点,成为现代仓储物流系统中的重要组成部分。广泛应用于仓库、工厂等场所的物料搬运与堆垛作业环境中。然而AGV在多层建筑中的运行,对地面承载又提出了较高的要求,文中结合相关各项建筑载荷规范以及混凝土结构设计规范,提供一种AGV支撑脚轮对地面集中应力载荷的计算方法。

关键词： 弹性力学   泛函方法   应力分析   位移分析  

摘要： 采用弹性力学中的应力泛函方法,通过考虑应力边界条件、位移边界条件、界面连续性条件等,对受集中载荷作用的双层组合悬臂梁进行应力和位移分析,得到组合悬臂梁的应力-位移解析解。