一、Gerber抛物线在疲劳可靠性设计的应用研究（论文文献综述）
王袁哲[1]（2021）在《高寒区送水车运行寿命可靠性与传热特性研究》文中提出寒区送水车作为一种重要的特种运输车辆,在高寒地区灾难救助、物资运送等较为严苛工况下的运输任务中具有重要的战略意义。由于其在越野路面与极寒低温环境行驶工况的特殊性,使得其越野运行寿命的可靠性,以及低温环境下的防结冰保温性能研究具有十分重要的意义。基于此,本课题通过理论计算与仿真分析,对运水车寿命设计可靠性与保温性能进行系统研究,为寒区运水车结构设计提供参考。本文主要研究内容与结论如下:1.对水车行驶过程中的路面激励输入进行了研究,通过傅里叶逆变换法结合路面功率谱密度函数得到了不同路面等级下的路面载荷谱,建立了运水车液体晃动压力计算的有限元模型,将得到的路面载荷谱以时间函数的形式施加并车辆行驶中的路面约束,设置相关边界条件得到了正常行驶、转弯、刹车工况的液体压力分布结果,并进一步建立了液体压力以函数的形式施加于运水车流固间接耦合计算的方法。2.以某型运水车为对象,建立了运水车结构强度计算的有限元模型,并对其进行了动态行驶、转弯、刹车工况下的力学分析计算,提取出了翼板总成、阻浪板、副车架、罐体等关键部分的应力计算结果云图并对其进行分析。分析结果表明运水车关键承载部位的应力水平均未超过其使用材料许用应力,验证了方案静强度设计的安全性。3.研究了运水车关键部位的疲劳可靠性,提取了阻浪板总成应力较大点的应力-时间曲线,通过雨流计数法结合Matlab软件编写程序对应力幅值与平均应力进行统计。利用Goodman公式将得到的平均应力修正为可以用于疲劳计算的应力比等于-1的对称循环条件下的平均应力,并得到了材料的简化S-N曲线。通过Miner线性累积损伤理论计算获得了阻浪板对应0.3万公里、2万公里、5万公里、10万公里行驶里程下的安全系数。4.研究了运水车罐体部分在极寒条件下的保温性能,对其传热方式进行了分析,针对热量散失影响较大的对流换热,运用CFD软件对罐体外蒙皮与外界空气之间的对流换热系数进行了计算。最后根据保温罐体的结构特性,分别建立了三维与二维有限元计算模型,对四分之一罐体与散热危险截面进行了热仿真,对24小时后的温度分布结果与热量散失结果进行了分析,获到了散热较为严重的部位,结果表明罐体内运输饮用水在24小时后仍旧可以保持零度以上,罐体保温结构设计能满足设计要求。
邱斌[2]（2021）在《设置悬挂吊车平板网架结构的疲劳载荷谱及疲劳寿命研究》文中研究表明平板网架结构广泛应用于设置悬挂吊车的工业建筑中,随着我国建筑业和工业的迅速发展,悬挂吊车的数量、吨位及运行频率在不断地增加,由此引发的网架结构疲劳问题日益凸显。本文依托国家自然科学基金面上项目（51578357）“基于健康监测的平板网架结构疲劳动态可靠性分析与疲劳寿命评估”,针对设置悬挂吊车平板网架结构的疲劳载荷谱及疲劳寿命进行了深入的研究。论文的主要研究工作及结论如下:（1）针对在役网架结构在悬挂吊车作用下的应力状态进行现场实测,分析了网架结构的应力变化规律以及悬挂吊车的载荷效应特点。结果表明,在吊车荷载作用下,网架结构的应力呈现出明显的周期性变化规律,悬挂吊车荷载效应具有很强的区域性。利用有限元软件对网架结构在吊车荷载作用下的应力状况进行模拟,分析结果与实测值吻合较好。（2）基于网架结构的实测载荷数据,结合数据信号处理、雨流计数及数理统计等方法,编制了设置悬挂吊车网架结构的疲劳载荷谱。在此基础上,探讨了网架结构疲劳应力频值谱的理论编制方法,并得到了网架结构在不同荷重分布参数下的疲劳应力频值谱,为设置悬挂吊车的网架结构疲劳寿命分析提供依据。（3）针对网架结构中螺栓球节点用M30高强度螺栓连接的常幅和变幅疲劳性能开展了试验研究,发现疲劳破坏均发生在螺栓与球啮合处的第一圈螺纹位置,并建立了常幅和变幅疲劳S-N曲线。通过疲劳断口形貌分析及螺栓应力的数值模拟,分析了螺栓球节点中高强螺栓的疲劳失效机理。此外,开展了M30高强螺栓在欠拧情况下的常幅疲劳试验,得到了相应的S-N曲线。通过对比发现M30高强螺栓在仅拧入3个螺栓深度的情况下,其疲劳强度大幅降低。（4）对螺栓球节点中高强螺栓的应力集中问题进行了数值分析,探讨了两种不同的建模方式以及不同网格划分尺寸对高强螺栓应力计算结果的影响,并选取合适的有限元模型计算了高强螺栓的应力集中系数和疲劳缺口系数。同时对螺栓球节点中高强螺栓连接的应力集中系数进行了参数化分析,进一步揭示了螺栓球节点中高强螺栓的疲劳破坏机理。（5）采用S-N曲线法、局部应变法及损伤容限设计法对螺栓球节点中M30高强螺栓的疲劳寿命进行评估。结合已有的疲劳试验数据及理论分析,针对三种疲劳寿命评估方法在其计算参数方面提出了修正建议。结果表明,参数修正后的方法具有较高的评估精度,适用于高强螺栓的疲劳寿命分析。（6）基于Palmgren-Miner线性损伤累积理论及疲劳强度S-N曲线,对网架中所测关键构件的两类节点构造细节的疲劳寿命进行评估。随后,建立了基于线性损伤累积理论的网架结构疲劳失效极限状态方程,探讨了方程中各参量的概率分布特征及参数取值,采用Monte-Carlo模拟法计算了所测关键构件的可靠度指标,并讨论了疲劳载荷效应增长率及吊车荷载增大对疲劳可靠度指标的影响规律。结果表明,是否考虑低应力幅损伤程度减弱,对疲劳可靠度指标计算结果影响很大,作低应力幅损伤弱化处理后,可靠度指标明显提高。随着服役时间的延长,疲劳载荷效应增长率越大,疲劳可靠度指标越低。随着吊车荷载的增大,疲劳可靠度指标降低显着。
李想[3]（2021）在《高强钢绞线疲劳行为及新型锚固系统关键性能研究》文中指出2160MPa高强-高应力幅钢绞线夹片式锚固系统,具备较高的承载力以及耐受更高的应力幅,可为公铁两用、主跨大、拉索长、索力大的斜拉桥发展起到重要的推动作用,因而具有十分广阔的应用前景。当前国内关于高强-高应力幅钢绞线夹片式锚固系统锚固性能研究以及高强-高应力幅钢绞线疲劳分析研究较为匮乏,给其锚固性能设计及抗疲劳设计带来一定的困难。本文以某大跨公铁两用斜拉桥为背景,开展高强-高应力幅钢绞线夹片式锚固系统性能研究以及高强-高应力幅钢绞线疲劳行为研究,以期提高高强-高应力幅钢绞线夹片式锚固系统锚固性能及抗疲劳能力,为重载大跨斜拉桥的钢绞线及锚固系统的研究做前期探索工作。本文研究的主要内容和结论如下:1、高强-高应力幅钢绞线夹片式锚具锚固性能及滑丝研究。（1）基于ANSYS Workbench建立高强-高应力幅钢绞线夹片式锚具有限元模型,通过对锚杯锥角、锚杯厚度、锚杯长度进行参数分析,适用于高强-高应力幅钢绞线夹片式锚具的锚杯关键设计参数被开发出。当锚杯锥角为7.2°、锚杯自由端厚度为13mm、锚杯长度为52mm时,此时锚固系统能够达到较好的锚固性能。（2）推导出夹片螺纹与钢绞线单个接触点的法向压力公式,基于有限元法建立不同螺纹间距夹片有限元模型,探究了夹片螺纹间距对于钢绞线滑丝破坏的影响。2、高强-高应力幅钢绞线局部损伤疲劳行为研究。（1）建立Manson-Coffin疲劳寿命预测模型与数值模拟两种预测钢绞线疲劳寿命估算方法,两种方法寿命预测方法可以很好的吻合,验证数值模拟的准确性。（2）基于弹塑性理论建立不同缺口形状高强-高应力幅钢绞线夹片式锚具有限元模型,在不同应力水平与应力幅下,得到不同缺口形状对高强-高应力幅钢绞线疲劳寿命变化规律。3、考虑夹片螺纹形式对钢绞线滑丝、疲劳双重破坏的夹片锚具优化方法。（1）基于ANSYS Workbench建立高强-高应力幅钢绞线夹片式锚具有限元模型,改变夹片螺纹深度与螺纹间距,探究钢绞线滑丝情况及疲劳行为,从而进行夹片螺纹的优化。（2）将理论咬痕尺寸与实验数据进行对比,理论计算得到的咬痕深度与咬痕宽度可以和实验得到的咬痕深度与咬痕宽度较好地吻合。理论计算得到的咬痕长度比实验结果得到的咬痕长度稍大,考虑为钢绞线的塑性变形引起的。进一步将数值模拟疲劳寿命与实验疲劳寿命分进行对比,在高应力幅下数值模拟结果与实验结果均能达到200万次疲劳寿命。
王彬文,陈先民,苏运来,孙汉斌,杨宇,樊俊铃[4]（2021）在《中国航空工业疲劳与结构完整性研究进展与展望》文中提出随着中国航空事业的发展,航空疲劳与结构完整性成为影响飞机结构寿命、安全性、可靠性的关键问题之一。经过多年来的努力,飞机结构从最初的静强度、安全寿命设计理念逐渐发展成以疲劳与结构完整性为指导的研制理念和方法,并在型号中取得了成功应用,使得新一代飞机结构的使用寿命、可靠性和经济性得到很大的提升。随着技术的发展和新型号的研制需求,这一领域又出现了许多亟待解决的新问题。本文从航空工业角度梳理了自2000年以来中国航空结构疲劳研究的进展和主要成果,重点介绍了在航空材料/结构/工艺、分析评估理论研究、疲劳试验技术以及飞机寿命管理等方面的研究进展和应用概况,在此基础上从型号研制及工程发展角度提出了对中国航空疲劳需要重点关注的研究方向的建议,以期为中国航空结构技术发展提供借鉴。
刘梦瑶阳[5]（2021）在《风电高强螺栓疲劳寿命分析》文中研究指明我国风能资源储量丰富,随着国家政策的扶持以及相关技术的日渐成熟,风电机组的安全、稳定运行是当下研究焦点,高强螺栓作为风电机组主要联接部件是整个风机的重要支撑结构,论文以风机整体塔筒为研究对象,对高强螺栓进行静强度和疲劳寿命分析,并对其生产设计和安装施工进行优化,提高风力发电的可行性、有效性和经济性。本课题的主要研究内容包括:（1）应用ANSYS Workbench有限元法建立风机塔筒整体模型,分析高强螺栓强度是否满足风机零件的设计需求,解决了现有研究简化高强螺栓受力的问题,并通过强度校核,验证整体有限元分析的可靠性和准确性。（2）应用疲劳试验法得到材料的S-N曲线,考虑各种影响因素后修正疲劳强度值。再设计获取方案得到载荷-时间历程曲线,基于Goodman曲线对载荷进行平均应力修正,应用ANSYS Workbench软件计算高强螺栓的疲劳寿命。（3）提出合理的设计优化意见,在符合实际工程需求的前提下,适当减少高强螺栓数量,以及在拧紧力矩范围内增加螺栓预紧力,降低风机零件的生产成本和能源消耗等问题,为今后风电机组的生产设计和安装施工等提供理论基础。
李照广[6]（2020）在《铁路桥梁减震榫和榫形防落梁装置的低周疲劳研究》文中研究指明近年来,随着我国铁路建设的快速发展,铁路桥梁的减隔震技术受到重视,。其中基于位移耗能的减震榫和榫形防落梁装置已成为铁路梁式桥的有效减隔震措施之一。目前,减震榫和榫形防落梁装置已成功且大量应用于高速铁路桥梁的减隔震设计与建设中,展现出良好的经济价值和广阔的发展前景。本文针对基于位移耗能的减震榫和榫形防落梁装置在低周疲劳寿命预测、损伤累积和低周疲劳性能等方面存在的研究不足,开展了相应的理论和试验研究。首先,提出了有效能量法和临界面能量组合法两种减震榫低周疲劳寿命的预测方法;之后基于已有的非线性损伤累积理论,对减震榫的低周疲劳损伤累积方法进行了研究;最后,对应用于连续梁桥的榫形防落梁装置开展了相应地低周疲劳性能试验研究,并给出了其低周疲劳损伤累积和寿命预测方法。主要研究工作如下:1.减震榫的滞回特性分析和低周疲劳寿命预测通过单悬臂减震榫试样的循环加载试验,分析了单级加载和逐级加载情况下减震榫滞回特性和能量变化。将减震榫作为纯弯构件,进行了力学分析并发现,塑性变形深度与减震榫的延性变形能力和能量变化直接相关。以与榫体的塑性变形深度相关的有效能量作为低周疲劳参数,提出了基于有效能量法的减震榫低周疲劳寿命预测模型。并通过单悬臂减震榫的低周疲劳试验对有效能量法模型的准确性进行了验证,结果表明计算结果与试验结果吻合良好。此外,与Masson-Coffin公式的计算结果相比,有效能量法预测精度有大幅提高。2.考虑剪切作用影响的低周疲劳寿命预测减震榫低周疲劳阶段的塑性行为适合用von Mises屈服条件、多线性随动硬化模型等描述。将地震作用下的减震榫视为弯剪构件,考虑剪切作用对疲劳损伤的驱动作用,以最大损伤平面上的塑性应变能作为低周疲劳参数,提出了临界平面法和能量法的组合方法,即临界面能量组合法,来预测减震榫的低周疲劳寿命。通过单悬臂减震榫疲劳试验,对其预测结果的准确性进行了验证。结果表明,考虑剪切作用影响的临界面能量组合法相较于其它方法具有更高的准确性。最后,基于临界面能量组合法得到了单悬臂减震榫的榫顶位移D与低周疲劳寿命Nf之间的幂指数关系曲线,该曲线为铁路梁式桥减震榫的低周疲劳寿命确定提供依据。3.多级载荷下的非线性疲劳损伤累积研究针对减震榫构件疲劳损伤累积的非线性特点,采用引入损伤累积影响函数的方法,综合考虑减震榫类型、前后级载荷交互作用和载荷幅值转换跨度等因素对疲劳损伤的影响,对现有非线性损伤Ye模型进行修正,提出了改进的疲劳损伤累积模型。通过分离式减震榫试样的多级加载试验,对改进的疲劳损伤模型的准确性进行了验证,结果表明,改进模型计算精度较原始模型有了显着提升。基于改进的疲劳损伤模型,分析了前后级载荷之间的相互作用、位移幅值转换跨度等对疲劳损伤累积的影响规律。以一座采用减震榫的铁路简支梁桥为例,计算了其在地震作用下减震榫的非线性损伤累积,结果表明,减震榫具有较强的承受地震作用的能力,可具备较长的服役周期。4.榫形防落梁装置的低周疲劳试验研究榫形防落梁装置是一种具有减震耗能功能的防落梁装置,它是对减震榫结构的改进和功能的拓展。为了研究榫形防落梁装置的塑性耗能能力和低周疲劳性能,采用循环加载的方法对四组试样进行了拟静力试验。结果表明,四组试样在位移荷载值超过自由活动位移以后,表现出了较好的延性性能和减震能力;试样在极限位移条件下具备较高的循环次数,表明榫形防落梁装置具有较好的低周疲劳性能。为了研究榫形防落梁装置的减震性能,采用时程分析方法对某三跨一联的铁路连续梁桥进行了地震作用下的动力分析,结果表明,设置榫形防落梁装置以后,连续梁桥的墩梁相对位移降低率最大接近70%,同时墩底应力也有所下降,表明榫形防落梁装置应用于连续梁桥时具备良好的减震效果。最后,采用本文的临界面能量组合法,对榫形防落梁装置的低周疲劳寿命进行了预测;采用改进的疲劳损伤累积模型对其非线性损伤累积进行了计算,计算结果与试验结果符合良好。
张振豫[7]（2020）在《原位ZrB2/AA6111铝基纳米复合材料的微观组织与高周疲劳性能研究》文中研究表明目前,汽车工业对汽车节能减排的要求越来越高,而新能源汽车的发展遇到了续航不足的问题,这些问题制约了汽车工业的进一步发展,而汽车轻量化可以很好地解决这些问题。AA6111铝合金具有优秀的综合力学性能,是汽车轻量化的重要材料,但随着汽车性能的不断提升,对其安全性和可靠性也提出了更高的要求,这就要求材料具有较高的高周疲劳性能。本文在AA6111铝合金的基础上,通过原位反应技术制备出新型抗疲劳原位ZrB2纳米颗粒增强AA6111铝基复合材料。研究了原位ZrB2纳米颗粒增强AA6111铝基复合材料的颗粒含量对其铸态及挤压变形后的微观组织及拉伸性能的影响规律;还研究了复合材料的热处理强化现象,确定了最佳热处理参数,在此基础上对不同颗粒含量T6态复合材料的高周疲劳性能及其断裂机制进行探究。ZrB2/AA6111复合材料微观组织分析表明:ZrB2颗粒的加入增加了复合材料中异质形核位点,晶界上的ZrB2颗粒阻碍了晶粒的生长,同时抑制网状析出相和枝晶的形成,从而达到晶粒的细化和等轴化的效果。随着颗粒含量的增加,复合材料晶粒细化效果越来越好,但颗粒团聚尺寸呈加速增加的趋势。经过热挤压变形,复合材料中ZrB2颗粒沿挤压方向呈带状分布于基体中,随着颗粒含量的增加,ZrB2颗粒带的数量和宽度都明显增加,整体颗粒团聚尺寸与挤压前相比明显减小,在沿挤压方向分布更为均匀。复合材料在挤压的过程中发生动态再结晶形成细小等轴晶。热挤压变形过程中硬质ZrB2颗粒会成为晶界的形核位点,促进再结晶过程,因此,随着ZrB2颗粒含量的增加再结晶晶粒的数量快速增加,使其平均晶粒尺寸明显减小。ZrB2/AA6111复合材料力学性能研究表明:随着复合材料中颗粒含量的增加,铸态和挤压态复合材料拉伸强度不断增加,延伸率则呈现出先增后降的趋势,且发现复合材料延伸率与平均颗粒团聚尺寸呈负相关。复合材料的硬度高于基体合金,且随着增强颗粒体积分数的增加而升高。复合材料的硬度随着时效时间的增加表现为:增加→稳定→下降,其原因是随着时效时间的增加析出相发生变化。对复合材料挤压材进行T6热处理,发现其极限强度得到显着提升,但延伸率有所下降。ZrB2/AA6111复合材料的高周疲劳性能研究表明:颗粒含量为2 vol.%的复合材料具有最高的疲劳极限125MPa,相对于基体合金提高了31.6%。根据复合材料S-N曲线和其力学性能测试结果得出不同颗粒含量复合材料的工程Goodman直线、Gerber抛物线和Soderberg直线,并根据实验数据推算出颗粒含量为2 vol.%的复合材料的疲劳寿命工程式及其各等寿命曲线工程式,并分别对其特点进行分析,为复合材料实际应用中疲劳寿命预测提供了重要依据。通过对疲劳断口的观察发现,基体合金与复合材料的疲劳裂纹扩展过程均可分为四个阶段:裂纹萌生阶段、微裂纹扩展阶段、裂纹稳定扩展阶段和失稳断裂阶段。通过对基体合金和复合材料断口中裂纹萌生区的观察发现,其裂纹萌生均由于试样表面附近驻留滑移带的扩展。复合材料的疲劳辉纹宽度要小于基体合金,说明复合材料中裂纹扩展较慢。在基体合金中裂纹扩展表现为Mg、Si化合物的断裂,而在复合材料中很少发现这种现象。复合材料中的裂纹在扩展过程中会受到增强颗粒的阻碍而改变其原有扩展路径,这是裂纹在复合材料中扩展较慢的重要原因之一。对ZrB2/AA6111复合材料抗疲劳机理的研究表明:导致复合材料疲劳寿命提升的原因主要包括:（1）颗粒增强作用使复合材料在循环应力作用下产生更小的应变,造成较小程度的滑移带扩展,从而延长其疲劳寿命。（2）ZrB2颗粒通过阻碍位错的运动延缓裂纹的扩展。（3）复合材料更明显的裂纹闭合效应导致裂纹扩展较慢。（4）由于ZrB2颗粒的加入,导致复合材料晶粒细化,从而增加了晶界密度,阻碍了裂纹的扩展。
张宏达[8]（2019）在《高铁接触网典型结构疲劳失效分析与安全评价》文中提出随着中国高速铁路的持续建设,截止2018年,高铁营业总里程超过2.9万公里,超过世界高铁总里程2/3。在如此巨大的铁路接触网系统下,各种各样的故障时有发生。因此对接触网系统结构进行疲劳失效分析和安全评价对提高接触网的可靠安全性会有很大的提升。金属疲劳损伤导致的接触网结构失效便是接触网常出现的一种故障。本文介绍了疲劳破坏的理论,以及Goodman、Gerber与Soderberg三种等寿命曲线、金属S-N曲线、Miner线性疲劳累积理论、雨流计数法等疲劳理论的相关概念,然后基于ANSYS Workbench软件结合上述知识对吊弦线建立模型、划分网格、设定相关条件、进行静态分析以及疲劳分析。从静态受力分析中可知侧丝之间接触的地方和芯丝与侧丝接触的地方受力最大,吊弦线外侧的受力最小。从疲劳分析结果可知靠近钳压管的吊弦线部位疲劳寿命最短,为1.5876×106次,侧丝间接触的位置疲劳寿命也比较短,易发生疲劳损伤,吊弦线外侧疲劳寿命最长。通过以上分析,本文总结了一套使用ANSYS软件进行疲劳分析的流程,并完善了其细节。介绍了疲劳试验后将其与使用软件的疲劳分析方法进行了比较。本文还从安全评价的概念、意义目的出发。从定性安全评价和定量安全评价两个方面列举比较了安全检查表法、预先危险性分析、故障树分析法和模糊数学评价法等。使用故障树分析法以接触网接触悬挂失效为顶事件绘制了故障树,并从中总结了接触网接触悬挂失效的各种潜在原因。
贺宁[9]（2019）在《高速列车通风冷却系统离心风机叶片的疲劳寿命预测》文中进行了进一步梳理随着高速列车技术的快速发展与逐渐成熟,高速列车作为一种新兴交通工具,以舒适、便捷与高效的乘坐体验使其逐渐成为国民最受欢迎的出行方式之一。高速列车具有运行时速快、单程里程长且运营周期间隔短的特点,因此如何保证高速列车安全、可靠的运行是高速列车技术发展的关键。高速列车通风冷却系统离心风机叶片作为高速列车的牵引电机、逆变器及变压器系统的主要散热装置,其平稳、可靠的工作对高速列车的安全性能至关重要。高速列车通风冷却系统离心风机叶片长期承受由风机启停工况引起的交互作用应力,容易导致风机叶片发生疲劳失效,从而可能会导致高速列车在运行中发生事故。因此,对高速列车通风冷却系统离心风机叶片进行寿命预测具有重要意义。本文为了研究风机叶片的疲劳寿命开展了一系列理论分析与创新试验,主要内容如下:（1）本文通过研究风机叶片疲劳载荷及寿命预测方法,对风机叶片承受的载荷进行了初步理论分析,得出风机承受的主要疲劳载荷有离心载荷、振动冲击载荷与气动载荷。同时,系统地介绍了风机叶片疲劳寿命预测基础方法与理论,通过对比各疲劳分析理论之间的差异,基于名义应力来构建寿命预测模型,选取幂函数形式描绘S-N曲线,Goodman直线型模型修正疲劳极限,Miner损伤模型来累积疲劳损伤,并考虑了风机结构件的应力集中对疲劳寿命带来的影响。（2）试验研究了风机叶片母材DC51D+Z的力学性能与疲劳性能。通过DC51D+Z材料标准样条的静态拉伸试样确定了其包括屈服强度、抗拉强度、弹性模量与伸长率的基础力学性能;通过DC51D+Z材料标准样条进行应力比R=-1(R=84)9))/8（6）)的轴向拉压疲劳试验,拟合了DC51D+Z在对称循环载荷下的S-N曲线,得出其疲劳极限为195Mpa,并通过观察试验后试样断裂面分析了其疲劳损伤方式。（3）建立了风机叶片有限元模型,利用CFD数值计算方法分析了风机每片叶片承受气动力,用数值计算方法计算了风机叶片离心力与振动冲击加速度,得出风机承受的静载荷主要为风机启停工况引起的离心载荷。通过有限元方法模拟风机实际启停工况,分析了风机叶片根部危险点最大应力值与其分布的位置,为台架试验实时监控最大应力点提供理论支持。改进了一种基于名义应力法的高速列车冷却通风系统离心风机叶片疲劳寿命预测方法,该方法基于名义应力利用S-N曲线与Miner累积损伤规律计算总损伤,通过该模型预测了风机叶片的疲劳寿命为6.9年。（4）本研究通过风机叶片台架疲劳试验来验证预测模型的准确性,基于高速滑环引电法搭建了风机叶片疲劳台架与动态应力数据测量系统,疲劳台架系统可实现变频可调,并能实时监控高速旋转风机叶片危险点的应力状态。对疲劳试验后的风机叶片断口进行了SEM电镜观察,确定了叶片根部的疲劳失效是由叶根处应力集中引起的裂纹萌生,裂纹扩展引起叶片疲劳破坏。最后将试验数据与预测模型数据进行比较,结果显示试验数据与预测模型之间的相对误差为18.1%,两者具有较好的相关性,验证了该预测模型的实用性和有效性。因此,研究结果可以提前预防风机叶片故障,降低风机叶片损坏事故发生的概率,提高高速列车通风冷却系统的可靠性。本研究具有良好的理论和实践意义,完成了风机叶片的寿命预测模型构建,搭建了风机叶片疲劳台架系统,通过试验与预测模型的数据对比,验证了模型的准确性,为典型高速列车通风冷却系统风机的寿命预测提供了借鉴与参考。
赵凯[10]（2019）在《考虑航线载荷特点的江海直达船疲劳强度评估方法研究》文中研究指明江海直达运输具有中转环节少、货差货损低等独特优势,是我国长江“黄金水道”建设和“一带一路”战略中不可或缺的一环。江海直达船作为江海联运的载体,服役期内不断往返于江段和海段两种不同的航线。随着未来海段航线逐渐向日、韩及台湾地区延伸,江海直达船结构的疲劳问题将愈发需要被重视,然而特殊的航线载荷特点又导致其疲劳强度不能照搬海船的评估方法。因此,开展江海直达船疲劳性能研究,提出一套适用于江海直达船典型节点疲劳强度的评估方法势在必行。本文通过分析江-海航线的载荷特点,结合疲劳试验和累积损伤理论探讨了小-大两级交变载荷下江海直达船疲劳损伤规律,并对该型船舶典型节点的疲劳强度评估给出了合理建议。主要研究内容及结论如下:（1）分析江海直达船节点形式和航线载荷特点,考虑江-海载荷效应影响开展了一系列小-大两级交变载荷下切口试件疲劳试验。采用Miner法则和S-N曲线修正法分析疲劳极限以下小载荷的损伤效应,提出了一种新的非线性累积损伤理论来评估小-大载荷交互作用的影响。基于断口和XRD分析技术从材料学角度解释了两级交变载荷下切口试件疲劳损伤演化规律。（2）以930 TEU江海直达船为研究对象开展了恒幅及两级交变载荷下纵骨穿舱节点疲劳试验。基于静力试验与有限元仿真结果分析焊趾端部应力分布并确定疲劳热点位置,采用线性插值方法得到不同载荷下的热点应力值。观察节点疲劳破坏模式和裂纹扩展的各个阶段,对比分析不同载荷工况下裂纹扩展速率的差异,根据疲劳寿命、累积损伤理论和断口分析方法探讨了江段小载荷的引入对船体节点疲劳性能的影响。（3）对比分析切口试件和江海直达船典型节点在两级交变载荷作用下疲劳性能的相似性,结果表明江海直达船疲劳评估应综合考虑江段、海段载荷作用造成的疲劳损伤和江-海载荷间交互作用影响。本文以S-N曲线法为基础并参考CCS和IACS等的相关规范,对P-S-N曲线的选取、江海段航线载荷和应力范围的计算给出了详细建议,并引入航段分配历程系数及载荷交互作用影响因子计算不同航线工况下节点累积损伤度,为不同航线下江海直达船典型节点疲劳强度规范的制定指明了方向。
二、Gerber抛物线在疲劳可靠性设计的应用研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Gerber抛物线在疲劳可靠性设计的应用研究（论文提纲范文）
（1）高寒区送水车运行寿命可靠性与传热特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及其意义 |
| 1.2 寒区送水车概述 |
| 1.2.1 寒区送水罐车介绍 |
| 1.3 国内外研究现状与发展趋势 |
| 1.3.1 国内外疲劳与可靠性理论发展进程及其现状 |
| 1.3.2 水车传热特性计算的国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容及章节安排 |
| 2 寒区送水车行驶过程中液体晃动力学分析 |
| 2.1 Adina有限元软件简介 |
| 2.2 基于路面不平度的随机路面载荷谱的获取 |
| 2.2.1 路面不平度与路面载荷谱 |
| 2.2.2 路面载荷谱处理 |
| 2.3 运水车罐体内液体晃动力学性能分析 |
| 2.3.1 运水车模型介绍与简化 |
| 2.3.2 网格划分与边界条件设置 |
| 2.3.3 运水车正常行驶时液面压力分布分析 |
| 2.3.4 运水车刹车时液面压力分布分析 |
| 2.3.5 运水车转弯时液面压力分布分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 运水车行驶过程中整车结构强度分析 |
| 3.1 ANSYS APDL语言简介 |
| 3.2 水车模型建立与载荷施加 |
| 3.2.1 运水车三维几何模型构建 |
| 3.2.2 边界条件及载荷的施加 |
| 3.3 运水车整车动态与静态结构强度结果分析 |
| 3.3.1 正常行驶满载下的结果分析 |
| 3.3.2 转弯工况的结果分析 |
| 3.3.3 刹车工况的结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于Miner法则的运水车疲劳可靠性研究 |
| 4.1 结构的抗疲劳理论与设计方法 |
| 4.1.1 疲劳破坏特征 |
| 4.1.2 疲劳裂纹萌生与扩展机理 |
| 4.1.3 疲劳设计方法 |
| 4.2 基于时域的疲劳评定方法 |
| 4.2.1 应力时间历程获取 |
| 4.2.2 三点雨流计数法 |
| 4.2.3 雨流计数法的matlab程序实现 |
| 4.3 S—N曲线的获取 |
| 4.3.1 S-N曲线的数学表达 |
| 4.3.2 S-N曲线的估计 |
| 4.4 平均应力修正 |
| 4.5 基于Miner线性累计损伤准则的疲劳寿命评估方法 |
| 4.5.1 Miner线性累计损伤理论 |
| 4.5.2 变幅应力条件下的可靠性计算 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 寒区送水车传热特性计算 |
| 5.1 热分析基础 |
| 5.1.1 三种基本传热方式 |
| 5.1.2 三类边界条件 |
| 5.2 水车行驶过程中罐体的传热方式分析 |
| 5.2.1 接触热传导 |
| 5.2.2 对流换热 |
| 5.3 运水车对流换热系数计算方法 |
| 5.3.1 对流换热仿真模型的构建 |
| 5.3.2 运水车行驶过程中对流换热系数计算 |
| 5.4 运水车行驶过程中的保温性能分析 |
| 5.4.1 有限元模型构建 |
| 5.4.2 运水车三维传热特性分析 |
| 5.4.3 运水车二维传热特性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（2）设置悬挂吊车平板网架结构的疲劳载荷谱及疲劳寿命研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外疲劳问题的研究进展 |
| 1.2.1 疲劳问题研究回顾与现状 |
| 1.2.2 疲劳寿命评估研究 |
| 1.2.3 疲劳载荷谱研究 |
| 1.2.4 疲劳可靠性研究 |
| 1.3 网架结构疲劳问题的研究进展 |
| 1.3.1 网架结构疲劳性能的研究进展 |
| 1.3.2 网架结构疲劳研究存在的问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 设置悬挂吊车网架结构的应力实测与有限元分析 |
| 2.1 网架结构的基本概况 |
| 2.2 网架结构受力分析 |
| 2.2.1 基本设计参数 |
| 2.2.2 有限元模型建立 |
| 2.2.3 计算结果分析 |
| 2.3 网架结构的应力实测方案 |
| 2.3.1 应力测点布置 |
| 2.3.2 数据采集系统 |
| 2.3.3 应变传感器安装 |
| 2.3.4 现场测试与数据采集 |
| 2.4 网架结构的应力实测数据分析 |
| 2.4.1 吊车空载运行工况 |
| 2.4.2 吊车负重运行工况 |
| 2.4.3 吊车组合作业工况 |
| 2.4.4 吊车起吊和卸载工况 |
| 2.4.5 吊车刹车制动工况 |
| 2.4.6 邻跨吊车作业工况 |
| 2.5 吊车荷载作用下网架结构的有限元分析 |
| 2.5.1 网架结构的悬挂吊车荷载效应 |
| 2.5.2 吊车荷载的计算与模拟 |
| 2.5.3 有限元分析及验证 |
| 2.5.4 吊重增大后网架结构的应力分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 设置悬挂吊车网架结构的疲劳载荷谱编制与理论分析 |
| 3.1 疲劳载荷数据的测取 |
| 3.2 载荷谱编制对象的确定 |
| 3.3 载荷数据处理与统计分析 |
| 3.3.1 载荷时间历程的压缩处理 |
| 3.3.2 载荷时间历程的平稳性检验 |
| 3.3.3 基于雨流计数法的统计计数 |
| 3.3.4 载荷幅均值的概率分布及检验 |
| 3.4 疲劳载荷谱的编制 |
| 3.4.1 极值荷载的确定 |
| 3.4.2 二维载荷谱编制 |
| 3.4.3 程序载荷谱编制 |
| 3.5 网架结构疲劳应力频值谱的理论分析 |
| 3.5.1 吊车载荷现场调查与统计分析 |
| 3.5.2 疲劳应力的数值计算与分析 |
| 3.5.3 网架结构的疲劳应力频值谱 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 螺栓球节点中M30 高强螺栓的疲劳性能试验研究 |
| 4.1 M30 高强螺栓的常幅疲劳性能试验 |
| 4.1.1 疲劳试件设计 |
| 4.1.2 高强螺栓的材料性能 |
| 4.1.3 试验设备及方法 |
| 4.1.4 试验结果与分析 |
| 4.1.5 疲劳失效机理分析 |
| 4.1.6 高周疲劳损伤模型 |
| 4.1.7 试验结果与规范值对比 |
| 4.2 M30 高强螺栓的变幅疲劳性能试验 |
| 4.2.1 疲劳试件 |
| 4.2.2 试验加载方案 |
| 4.2.3 变幅疲劳试验结果 |
| 4.2.4 变幅疲劳损伤 |
| 4.2.5 变幅疲劳S-N曲线 |
| 4.3 M30 高强螺栓欠拧的常幅疲劳性能试验 |
| 4.3.1 试验设计 |
| 4.3.2 试验加载方案 |
| 4.3.3 疲劳破坏形式 |
| 4.3.4 试验结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 螺栓球节点中高强度螺栓连接的疲劳寿命评估 |
| 5.1 高强螺栓的应力集中系数 |
| 5.1.1 V型切口的应力集中系数 |
| 5.1.2 高强螺栓应力集中的有限元分析 |
| 5.1.3 高强螺栓的应力集中系数 |
| 5.1.4 高强螺栓应力集中系数的参数分析 |
| 5.1.5 高强螺栓的疲劳缺口系数 |
| 5.2 S-N曲线法 |
| 5.2.1 光滑试件的S-N曲线估算 |
| 5.2.2 平均应力对疲劳寿命的影响 |
| 5.2.3 缺口效应对疲劳强度的影响 |
| 5.2.4 基于S-N曲线法的高强螺栓疲劳寿命评估 |
| 5.2.5 修正的S-N曲线法 |
| 5.3 局部应力应变法(LSA) |
| 5.3.1 概述 |
| 5.3.2 基于LSA的高强螺栓疲劳寿命评估 |
| 5.3.3 修正的局部应力应变法 |
| 5.4 损伤容限设计法(DTDM) |
| 5.4.1 应力强度因子和断裂韧性 |
| 5.4.2 疲劳裂纹扩展速率模型 |
| 5.4.3 高强螺栓裂纹扩展参数确定 |
| 5.4.4 基于DTDM的高强螺栓疲劳寿命评估 |
| 5.5 三种疲劳寿命评估方法对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 设置悬挂吊车网架结构的疲劳寿命及可靠性分析 |
| 6.1 基于累积损伤理论的网架结构疲劳寿命评估 |
| 6.1.1 焊接空心球节点连接的疲劳寿命评估 |
| 6.1.2 螺栓球节点高强螺栓连接的疲劳寿命评估 |
| 6.1.3 考虑吊车荷载增大后网架结构的疲劳寿命评估 |
| 6.2 基于累积损伤理论的网架结构疲劳可靠性分析 |
| 6.2.1 网架结构的疲劳极限状态方程 |
| 6.2.2 随机变量的概率分布特性 |
| 6.2.3 疲劳可靠度指标的计算方法 |
| 6.2.4 设置悬挂吊车的网架结构疲劳可靠度分析 |
| 6.2.5 考虑吊车运行频率增长的网架结构疲劳可靠度分析 |
| 6.2.6 考虑吊车荷载增大的网架结构疲劳可靠度分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）高强钢绞线疲劳行为及新型锚固系统关键性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 研究综述 |
| 1.2.1 夹片式锚具锚固系统发展 |
| 1.2.2 钢绞线疲劳性能研究进展 |
| 1.2.3 疲劳寿命预测研究进展 |
| 1.2.4 存在问题 |
| 1.3 课题研究内容和创新点 |
| 1.3.1 课题研究内容 |
| 1.3.2 课题创新点 |
| 第二章 高强-高应力幅钢绞线夹片式锚固系统性能研究 |
| 2.1 夹片式锚具受力分析 |
| 2.1.1 预紧阶段 |
| 2.1.2 预紧力卸载阶段 |
| 2.1.3 锚固受力分析 |
| 2.2 高强新型锚杯结构设计 |
| 2.2.1 锚杯受力分析 |
| 2.2.2 锚杯锥角参数分析 |
| 2.2.3 锚杯自由端厚度参数分析 |
| 2.2.4 锚杯长度参数分析 |
| 2.3 螺纹间距对钢绞线滑丝的影响分析 |
| 2.3.1 螺纹牙口受力分析 |
| 2.3.2 螺纹间距对钢绞线滑丝的影响 |
| 2.4 小节 |
| 第三章 考虑局部缺口的高强-高应力幅钢绞线疲劳性能分析 |
| 3.1 疲劳寿命预测模型 |
| 3.1.1 应力应变分析 |
| 3.1.2 Manson-Coffin疲劳公式及其修正 |
| 3.1.3 疲劳寿命预测模型参数 |
| 3.2 ANSYS Workbench疲劳分析简介 |
| 3.3 疲劳寿命预测模型与Workbench疲劳数值模拟对比 |
| 3.3.1 Workbench疲劳模拟流程 |
| 3.3.2 Workbench疲劳计算结果与疲劳预测模型对比 |
| 3.4 缺口钢绞线疲劳分析 |
| 3.4.1 线裂纹疲劳寿命分析 |
| 3.4.2 V形缺疲劳寿命分析 |
| 3.4.3 U形缺口疲劳寿命分析 |
| 3.4.4 抛物线形缺口疲劳寿命分析 |
| 3.4.5 圆弧形缺口疲劳寿命分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 基于钢绞线滑丝-疲劳双重破坏的夹片锚具优化方法 |
| 4.1 螺纹深度对锚固性能以及钢绞线疲劳性能的影响 |
| 4.1.1 螺纹深度对极限荷载的影响 |
| 4.1.2 螺纹深度对钢绞线与夹片滑移曲线的影响 |
| 4.1.3 螺纹深度对钢绞线滑丝的影响 |
| 4.1.4 螺纹深度对钢绞线疲劳寿命的影响 |
| 4.2 螺纹间距对锚固性能以及钢绞线疲劳寿命的影响 |
| 4.2.1 螺纹间距对极限荷载的影响 |
| 4.2.2 螺纹间距对钢绞线与夹片滑移曲线的影响 |
| 4.2.3 螺纹间距对钢绞线滑丝的影响 |
| 4.2.4 螺纹间距对钢绞线疲劳寿命的影响 |
| 4.3 钢绞线咬痕分析 |
| 4.3.1 钢绞线咬痕理论分析 |
| 4.3.2 钢绞线咬痕实验 |
| 4.3.3 咬痕理论计算结果与咬痕实验数据对比分析 |
| 4.4 钢绞线厂家疲劳实验与数值模拟对比 |
| 4.4.1 疲劳实验简介 |
| 4.4.2 疲劳实验技术要求 |
| 4.4.3 疲劳实验数据结果模拟数据对比 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要工作与结论 |
| 5.1.1 主要工作 |
| 5.1.2 主要结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（4）中国航空工业疲劳与结构完整性研究进展与展望（论文提纲范文）
| 1 中国航空疲劳研究历程 |
| 1.1 中国航空结构设计思想发展 |
| 1.2 中国航空疲劳研究主要成果 |
| 2 中国航空工业结构疲劳研究现状和进展 |
| 2.1 材料/结构/工艺疲劳研究现状和进展 |
| 2.1.1 先进材料疲劳研究现状 |
| 2.1.2 先进结构疲劳研究现状 |
| 2.1.3 先进工艺疲劳研究现状 |
| 2.2 疲劳分析评估研究现状 |
| 2.2.1 耐久性分析评估方法 |
| 2.2.2 损伤容限分析评估方法 |
| 2.2.3 腐蚀疲劳分析方法 |
| 2.2.4 多尺度疲劳分析方法 |
| 2.3 疲劳试验技术研究现状 |
| 2.3.1 积木式验证思想及发展 |
| 2.3.2 壁板类疲劳损伤容限试验 |
| 2.3.3 结构机构疲劳可靠性试验 |
| 2.3.4 水陆两栖飞机试验 |
| 2.3.5 全机疲劳试验及加速技术 |
| 2.3.6 损伤识别及测量技术 |
| 2.4 飞机服役寿命管理研究现状 |
| 2.4.1 单机监控 |
| 2.4.2 飞机定/延寿 |
| 3 展望 |
（5）风电高强螺栓疲劳寿命分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及其意义 |
| 1.2 疲劳寿命国内外相关研究进展 |
| 1.2.1 疲劳技术研究现状 |
| 1.2.2 风电高强螺栓疲劳断裂原因 |
| 1.3 本文主要研究思路与内容 |
| 2 风电高强螺栓强度分析 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 现有研究对高强螺栓强度分析 |
| 2.3 基于实际工况对高强螺栓强度分析 |
| 2.3.1 高强螺栓预紧力 |
| 2.3.2 风机塔筒荷载计算 |
| 2.3.3 风机塔筒有限元分析 |
| 2.4 高强螺栓强度校核 |
| 2.4.1 11m/s(强风)风速下高强螺栓强度校核 |
| 2.4.2 25m/s(狂风)风速下高强螺栓的强度校核 |
| 2.4.3 45m/s(飓风)风速下高强螺栓的强度校核 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 高强螺栓的S-N曲线和疲劳极限 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 基于经验公式的疲劳极限和S-N曲线 |
| 3.2.1 材料的S-N曲线 |
| 3.2.2 材料的疲劳极限 |
| 3.3 材料的疲劳性能试验 |
| 3.3.1 试验设备 |
| 3.3.2 试验方法 |
| 3.3.3 材料S-N曲线及疲劳极限的测定 |
| 3.4 S-N曲线的修正 |
| 3.4.1 S-N曲线的修正方法 |
| 3.4.2 零件的S-N曲线 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 风电高强螺栓疲劳寿命分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 疲劳寿命基本理论 |
| 4.3 高强螺栓时间历程的获取 |
| 4.3.1 疲劳载荷谱基本理论 |
| 4.3.2 高强螺栓载荷时间历程的获取 |
| 4.3.3 高强螺栓载荷谱的雨流计数法处理 |
| 4.4基于Ansys Workbench软件对高强螺栓疲劳寿命分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 风电机组法兰高强螺栓的优化设计 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 法兰螺栓数量对疲劳寿命和强度的影响 |
| 5.3 预紧力对疲劳寿命和强度的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）铁路桥梁减震榫和榫形防落梁装置的低周疲劳研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 减隔震技术的发展现状 |
| 1.2.1 质量相关型阻尼器 |
| 1.2.2 速度相关型阻尼器 |
| 1.2.3 位移相关型阻尼器 |
| 1.2.4 减震榫及榫形防落梁装置 |
| 1.3 疲劳寿命预测的发展现状 |
| 1.3.1 疲劳问题的提出 |
| 1.3.2 单轴疲劳寿命预测 |
| 1.3.3 多轴疲劳寿命预测 |
| 1.4 疲劳损伤累积理论的发展现状 |
| 1.4.1 线性损伤累积理论 |
| 1.4.2 双线性损伤累积理论 |
| 1.4.3 非线性损伤累积理论 |
| 1.5 本文的研究内容和思路 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 减震榫的滞回特性和低周疲劳寿命预测 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 减震榫和减震榫支座系统 |
| 2.2.1 减震榫 |
| 2.2.2 减震榫支座系统 |
| 2.3 减震榫的滞回特性 |
| 2.3.1 减震榫试验 |
| 2.3.2 单级荷载水平下减震榫能量耗散规律 |
| 2.3.3 逐级加载模式下的能量耗散规律 |
| 2.4 低周疲劳寿命预测模型 |
| 2.4.1 减震榫塑性阶段的力学行为 |
| 2.4.2 低周疲劳损伤参数 |
| 2.4.3 低周疲劳寿命预测模型 |
| 2.5 试验验证 |
| 2.5.1 试验概况和加载方式 |
| 2.5.2 试验现象和结果分析 |
| 2.5.3 manson-coffin法与有效能量法的对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 考虑剪切作用影响的减震榫低周疲劳寿命预测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 减震榫的受力状态和循环应力应变特性 |
| 3.2.1 减震榫受力状态 |
| 3.2.2 循环应力应变特性 |
| 3.2.3 弹塑性有限元分析 |
| 3.3 多轴疲劳寿命预测模型 |
| 3.3.1 临界平面法 |
| 3.3.2 低周疲劳损伤参量 |
| 3.3.3 低周疲劳寿命预测 |
| 3.4 试验验证 |
| 3.4.1 试验概况 |
| 3.4.2 试验现象 |
| 3.4.3 试验结果与预测结果对比 |
| 3.5 减震榫低周疲劳寿命的D-Nf曲线 |
| 3.6 本章小节 |
| 4 多级载荷下的非线性疲劳损伤累积 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非线性损伤累积模型 |
| 4.2.1 常用的损伤累积模型 |
| 4.2.2 Ye模型的非线性损伤累积过程 |
| 4.2.3 损伤累积模型中影响因素的考虑 |
| 4.2.4 改进的损伤累积模型 |
| 4.3 试验验证 |
| 4.3.1 减震榫试验 |
| 4.3.2 结果与分析 |
| 4.4 损伤累积的影响因素 |
| 4.4.1 前后级载荷交互作用的影响 |
| 4.4.2 载荷转换跨度的影响 |
| 4.5 非线性损伤累积模型在桥梁中的应用 |
| 4.5.1 桥梁减震榫的疲劳累积损伤的计算思路 |
| 4.5.2 双线性本构关系 |
| 4.5.3 位移响应的计算方法 |
| 4.5.4 雨流计数法求解位移循环 |
| 4.5.5 地震作用下的疲劳损伤计算实例 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 榫形防落梁装置的低周疲劳试验、减震效果和寿命预测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 工作原理 |
| 5.3 低周疲劳试验 |
| 5.3.1 榫形防落梁装置的构造和特点 |
| 5.3.2 试验概况 |
| 5.3.3 试验结果与分析 |
| 5.4 减震效果分析 |
| 5.4.1 工程概况 |
| 5.4.2 桥梁有限元模型 |
| 5.4.3 地震动的选择 |
| 5.4.4 减震效果分析 |
| 5.5 疲劳寿命和疲劳损伤 |
| 5.5.1 低周疲劳寿命 |
| 5.5.2 非线性损伤累积 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文的主要工作和结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 对后续工作的展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）原位ZrB2/AA6111铝基纳米复合材料的微观组织与高周疲劳性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 原位纳米铝基复合材料研究进展 |
| 1.2.1 原位颗粒增强铝基复合材料制备方法 |
| 1.2.2 原位纳米铝基复合材料的研究进展 |
| 1.3 疲劳理论研究进展及设计方法 |
| 1.3.1 疲劳的定义及特点 |
| 1.3.2 疲劳寿命设计方法 |
| 1.3.3 疲劳研究的发展 |
| 1.4 颗粒增强铝基复合材料疲劳行为研究现状 |
| 1.5 本课题的主要研究内容 |
| 第二章 材料制备及实验方法 |
| 2.1 基体材料和增强相的选择 |
| 2.2 反应体系的选择和复合材料的制备 |
| 2.2.1 反应体系的选择 |
| 2.2.2 复合材料的制备 |
| 2.3 复合材料的热挤压与热处理 |
| 2.4 复合材料微观组织表征 |
| 2.4.1 金相组织观察 |
| 2.4.2 X射线衍射分析 |
| 2.4.3 SEM及能谱分析 |
| 2.4.4 透射电子显微镜 |
| 2.5 复合材料性能测试 |
| 2.5.1 复合材料硬度与拉伸性能测试 |
| 2.5.2 高周疲劳性能测试 |
| 第三章 原位纳米ZrB_2/AA6111复合材料的微观组织研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 复合材料物相与界面结构分析 |
| 3.3 颗粒含量对复合材料微观组织的影响 |
| 3.4 不同颗粒含量复合材料的热挤压变形组织研究 |
| 3.4.1 复合材料挤压材晶粒尺寸及形貌 |
| 3.4.2 复合材料挤压材中ZrB_2颗粒的分布情况 |
| 3.4.3 热挤压前后复合材料微观组织对比 |
| 3.5 复合材料晶粒细化机制分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 原位纳米ZrB_2/AA6111铝基复合材料的力学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 颗粒含量对铸态复合材料拉伸性能的影响 |
| 4.3 复合材料挤压材的拉伸性能 |
| 4.4 热处理对复合材料力学性能的影响 |
| 4.4.1 时效-硬化曲线 |
| 4.4.2 T6态复合材料挤压材拉伸性能 |
| 4.4.3 热处理对复合材料微观组织的影响 |
| 4.5 复合材料的强化机制分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 原位ZrB_2/AA6111铝基纳米复合材料的高周疲劳性能及断裂机理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 复合材料拉-压疲劳试验 |
| 5.2.1 疲劳试验方法 |
| 5.2.2 ZrB_2/AA6111 复合材料疲劳S-N曲线及等寿命图 |
| 5.3 复合材料的疲劳断口形貌及断裂机制分析 |
| 5.3.1 疲劳失效的过程 |
| 5.3.1.1 疲劳裂纹的萌生 |
| 5.3.1.2 复合材料的疲劳裂纹扩展分析 |
| 5.3.2 原位ZrB_2/AA6111复合材料的抗疲劳机制 |
| 5.3.2.1 纳米颗粒的增强作用 |
| 5.3.2.2 纳米颗粒阻碍裂纹萌生和扩展 |
| 5.3.2.3 裂纹闭合效应 |
| 5.3.2.4 晶粒细化 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 主要结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（8）高铁接触网典型结构疲劳失效分析与安全评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要内容及研究方法 |
| 第二章 接触网疲劳分析理论 |
| 2.1 疲劳理论 |
| 2.1.1 疲劳破坏的机理 |
| 2.1.2 疲劳破坏的特点 |
| 2.2 接触网疲劳寿命预测原理 |
| 2.2.1 S-N曲线 |
| 2.2.2 等寿命曲线 |
| 2.3 线性疲劳累积理论 |
| 2.4 雨流计数法 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 接触网零部件疲劳分析 |
| 3.1 高铁接触网组成简介 |
| 3.1.1 接触网线材 |
| 3.1.2 接触网零部件 |
| 3.2 有限元法进行疲劳分析 |
| 3.2.1 有限元理论和ANSYS Workbench简介 |
| 3.2.2 选择并确定接触网关键零部件 |
| 3.2.3 吊弦受力情况 |
| 3.2.4 建立吊弦线模型 |
| 3.2.5 静力分析 |
| 3.2.6 疲劳分析 |
| 3.2.7 疲劳失效分析流程 |
| 3.3 疲劳试验 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 高铁接触网安全评价 |
| 4.1 安全评价的概念 |
| 4.1.1 安全评价的目的意义 |
| 4.1.2 安全评价的内容 |
| 4.2 常用安全评价 |
| 4.2.1 常用定性安全评价方法 |
| 4.2.2 常用定量安全评价方法 |
| 4.3 故障树分析在接触网系统中的应用 |
| 4.3.1 故障树分析流程 |
| 4.3.2 故障树符号 |
| 4.3.3 接触网接触悬挂失效故障树 |
| 4.3.4 故障树定量分析 |
| 4.3.5 吊弦失效概率 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 主要工作回顾 |
| 5.2 本课题今后需进一步研究的地方 |
| 参考文献 |
| 个人简历在读期间发表的学术论文 |
| 个人简历 |
| 已发表论文 |
| 致谢 |
（9）高速列车通风冷却系统离心风机叶片的疲劳寿命预测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究状况 |
| 1.2.1 风机叶片疲劳问题的研究现状 |
| 1.2.2 风机叶片的疲劳载荷分析 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 风机叶片疲劳载荷及寿命分析研究 |
| 2.1 叶片载荷情况 |
| 2.2 疲劳分析理论 |
| 2.2.1 S-N曲线 |
| 2.2.2 条件疲劳极限 |
| 2.2.3 线性疲劳损伤理论 |
| 2.3 影响疲劳性能的若干因素 |
| 2.3.1 载荷形式的影响 |
| 2.3.2 尺寸效应 |
| 2.3.3 表面光洁度 |
| 2.3.4 缺口疲劳 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 材料疲劳性能研究 |
| 3.1 静态力学性能测试 |
| 3.1.1 试验目的、试件和试验方法 |
| 3.1.2 试验结果 |
| 3.2 轴向拉压疲劳试验 |
| 3.3.1 试验目的、试件和试验方法 |
| 3.3.2 试验结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 风机叶片疲劳寿命预测 |
| 4.1 叶片受力计算分析 |
| 4.1.1 风机叶片概况 |
| 4.1.2 风机系统CFD计算和数值方法 |
| 4.1.3 叶片受力分析 |
| 4.2 叶根部危险部位应力分析计算 |
| 4.2.1 风机叶片有限元分析理论 |
| 4.2.2 建立风机叶片有限元模型 |
| 4.2.3 风机模态分析 |
| 4.2.4 叶片应力分析计算 |
| 4.3 风机叶片疲劳寿命预测 |
| 4.3.1 基于名义应力概念的疲劳寿命修正模型 |
| 4.3.2 叶片寿命预测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 风机台架疲劳试验研究 |
| 5.1 疲劳台架搭建原理 |
| 5.2 疲劳台架系统与控制系统搭建 |
| 5.2.1 疲劳台架系统搭建 |
| 5.2.2 疲劳台架系统校准 |
| 5.3 风机疲劳试验 |
| 5.4 试验数据处理与疲劳性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 致谢 |
（10）考虑航线载荷特点的江海直达船疲劳强度评估方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 立题背景 |
| 1.1.2 立题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 疲劳研究发展史 |
| 1.2.2 船舶结构疲劳研究概况 |
| 1.2.3 江海直达船疲劳研究现状 |
| 1.2.4 变幅疲劳研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容、研究方法及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法和技术路线 |
| 第2章 船舶结构疲劳强度评估方法 |
| 2.1 疲劳评估理论方法概述 |
| 2.1.1 S-N曲线法 |
| 2.1.2 断裂力学方法 |
| 2.1.3 连续损伤力学方法 |
| 2.1.4 小结 |
| 2.2 基于S-N曲线法的船舶疲劳评估方法 |
| 2.2.1 直接计算法 |
| 2.2.2 简化计算法 |
| 2.3 基于S-N曲线不同应力参数的疲劳寿命预测 |
| 2.3.1 名义应力法 |
| 2.3.2 热点应力法 |
| 2.3.3 切口应力法 |
| 2.4 船舶疲劳强度试验研究 |
| 2.4.1 船体典型节点疲劳试验 |
| 2.4.2 切口型试件疲劳试验 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 考虑载荷效应影响的切口试件疲劳试验研究 |
| 3.1 疲劳试验设计 |
| 3.1.1 切口试件设计依据 |
| 3.1.2 试验载荷简化和工况选取 |
| 3.2 切口试件静力试验和恒幅疲劳试验 |
| 3.2.1 试件与材料 |
| 3.2.2 试验前期准备 |
| 3.2.3 异常数据处理 |
| 3.2.4 静力试验结果 |
| 3.2.5 恒幅疲劳试验结果 |
| 3.3 两级交变载荷下切口试件疲劳试验 |
| 3.3.1 载荷历程比变化对疲劳性能的影响 |
| 3.3.2 大载荷应力变化对疲劳性能的影响 |
| 3.4 切口试件疲劳损伤规律分析 |
| 3.4.1 静力有限元仿真结果与试验对比 |
| 3.4.2 基于经典Miner法则的切口试件疲劳损伤评估 |
| 3.4.3 低于疲劳极限的小载荷疲劳损伤评估 |
| 3.4.4 考虑载荷交互作用的非线性疲劳损伤评估 |
| 3.5 切口试件疲劳断口微观分析 |
| 3.5.1 超景深三维断口形貌 |
| 3.5.2 XRD分析 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 江海直达船纵骨穿舱节点疲劳试验研究 |
| 4.1 船体典型节点模型试验设计 |
| 4.1.1 试件设计 |
| 4.1.2 工况设计 |
| 4.1.3 加载及边界 |
| 4.1.4 过程监测 |
| 4.1.5 试验步骤 |
| 4.2 江海直达船纵骨穿舱节点疲劳试验 |
| 4.2.1 材料拉伸试验 |
| 4.2.2 试件加工 |
| 4.2.3 静力试验结果对比 |
| 4.2.4 疲劳试验及结果分析 |
| 4.3 两级交变载荷下纵骨穿舱节点疲劳性能分析 |
| 4.3.1 静力有限元仿真分析 |
| 4.3.2 裂纹扩展速率分析 |
| 4.3.3 恒幅与变幅疲劳寿命对比 |
| 4.3.4 纵骨穿舱节点疲劳累积损伤评估 |
| 4.3.5 断口形貌分析 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 基于S-N曲线法的船体节点疲劳强度评估 |
| 5.1 不同规范给出的疲劳S-N曲线对比 |
| 5.1.1 HSE关于S-N曲线的规定 |
| 5.1.2 DNV-GL关于S-N曲线的规定 |
| 5.1.3 IIW关于S-N曲线的规定 |
| 5.2 江海直达船纵骨穿舱节点S-N曲线 |
| 5.2.1 基于恒幅试验结果基本S-N曲线的选取 |
| 5.2.2 基于变幅试验结果节点S-N曲线的确定 |
| 5.2.3 江海直达船典型节点S-N曲线相关参数 |
| 5.3 疲劳载荷和设计应力范围计算 |
| 5.3.1 江海直达船海段载荷及应力范围的计算 |
| 5.3.2 江海直达船江段应力范围的计算 |
| 5.4 疲劳累积损伤度计算和衡准 |
| 5.4.1 疲劳累积损伤计算 |
| 5.4.2 疲劳损伤评估衡准及寿命计算 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 主要工作总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文及其他成果 |
四、Gerber抛物线在疲劳可靠性设计的应用研究（论文参考文献）
- [1]高寒区送水车运行寿命可靠性与传热特性研究[D]. 王袁哲. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]设置悬挂吊车平板网架结构的疲劳载荷谱及疲劳寿命研究[D]. 邱斌. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]高强钢绞线疲劳行为及新型锚固系统关键性能研究[D]. 李想. 合肥工业大学, 2021(02)
- [4]中国航空工业疲劳与结构完整性研究进展与展望[J]. 王彬文,陈先民,苏运来,孙汉斌,杨宇,樊俊铃. 航空学报, 2021(05)
- [5]风电高强螺栓疲劳寿命分析[D]. 刘梦瑶阳. 沈阳工程学院, 2021(02)
- [6]铁路桥梁减震榫和榫形防落梁装置的低周疲劳研究[D]. 李照广. 北京交通大学, 2020(03)
- [7]原位ZrB2/AA6111铝基纳米复合材料的微观组织与高周疲劳性能研究[D]. 张振豫. 江苏大学, 2020(02)
- [8]高铁接触网典型结构疲劳失效分析与安全评价[D]. 张宏达. 华东交通大学, 2019(03)
- [9]高速列车通风冷却系统离心风机叶片的疲劳寿命预测[D]. 贺宁. 湖南大学, 2019(02)
- [10]考虑航线载荷特点的江海直达船疲劳强度评估方法研究[D]. 赵凯. 武汉理工大学, 2019(07)