機構(gòu)疲勞壽命分析x

1、目錄目錄 疲勞簡介疲勞簡介1 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析2 疲勞分析應(yīng)用疲勞分析應(yīng)用3 理論與展望理論與展望4機構(gòu)疲勞壽命分析Fatigue Life Prediction of Structures疲勞簡介疲勞簡介l 強度、剛度和疲勞壽命是對工程結(jié)構(gòu)和機械使用的強度、剛度和疲勞壽命是對工程結(jié)構(gòu)和機械使用的三個基本要求，其中疲勞破壞是工程結(jié)構(gòu)和機械失三個基本要求，其中疲勞破壞是工程結(jié)構(gòu)和機械失效的主要原因之一，引起疲勞失效的主要原因是重效的主要原因之一，引起疲勞失效的主要原因是重復(fù)載荷。復(fù)載荷。l 從微觀上看，疲勞裂紋的萌生都與局部微觀塑性有從微觀上看，疲勞裂紋的萌生都與局部微觀塑性有關(guān)，但從宏觀上看，

2、在循環(huán)應(yīng)力水平較低時，彈性關(guān)，但從宏觀上看，在循環(huán)應(yīng)力水平較低時，彈性應(yīng)變起主導(dǎo)作用，此時疲勞壽命較長，稱為應(yīng)力疲應(yīng)變起主導(dǎo)作用，此時疲勞壽命較長，稱為應(yīng)力疲勞或高周疲勞；在循環(huán)應(yīng)力水平較高時，塑性應(yīng)變勞或高周疲勞；在循環(huán)應(yīng)力水平較高時，塑性應(yīng)變起主導(dǎo)作用，此時疲勞壽命較短，稱為應(yīng)變疲勞或起主導(dǎo)作用，此時疲勞壽命較短，稱為應(yīng)變疲勞或低周疲勞。低周疲勞。l 疲勞壽命是指結(jié)構(gòu)或機械直至破壞所作用的循環(huán)載疲勞壽命是指結(jié)構(gòu)或機械直至破壞所作用的循環(huán)載荷的次數(shù)或時間。荷的次數(shù)或時間。疲勞簡介疲勞簡介0asmLasmUa工程裂紋無裂紋小裂紋大裂紋裂紋長度a裂紋擴展壽命全壽命cra圖1 三階段疲勞破壞模型圖

3、中： 小裂紋的上限尺寸 小裂紋的下限尺寸 工程 裂紋尺寸 臨界裂紋長度smLasmUa0acra 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析 三維建模三維建模1 網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分2 分析結(jié)果分析結(jié)果3 三維建模三維建模1 網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分2 分析結(jié)果分析結(jié)果3三維建模三維建模在ANSYS中建立模型網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分模型采用六面體網(wǎng)格 Nodes:67516Elements:36758分析結(jié)果分析結(jié)果從上圖中可以看到最大應(yīng)力出現(xiàn)在聯(lián)接孔處，此處作為疲勞分析的重點對象。疲勞分析應(yīng)用疲勞分析應(yīng)用非恒定振幅載荷疲勞分析應(yīng)用疲勞分析應(yīng)用壽 命安全系數(shù)疲勞分析應(yīng)用疲勞分析應(yīng)用載荷-壽命曲線圖疲勞分析應(yīng)用疲勞分析應(yīng)用損傷矩陣雨流矩陣理

4、論與展望理論與展望u雨流法理論u線性疲勞累積損傷理論u非線性疲勞累積損傷理論雨流法理論 目前雨流計數(shù)法有多種，但差別不大，常用的雨流計算法的計算規(guī)則為：（1）雨流起點依次在每個峰（或谷）的內(nèi)側(cè)；（2）雨流在下一個峰（或谷）處落下，直到有一個比其大的峰 （或更小的谷）為止；（3）當(dāng)雨流遇到來自上面屋頂流下的雨流時，就停止；（4）取出所有的全循環(huán)，并記錄下各自的幅值和均值。疲勞極限圖疲勞極限圖11mab211mabGerber拋物線模型：Goodman直線模型：Soderberg直線模型：11mas Goodman適用于低韌性材料，對壓縮平均應(yīng)力沒能作修正 ; Soderberg比Goodman更保守，大多數(shù)情況下適用于脆性材料; Gerber理論能夠?qū)g性材料的拉伸平均應(yīng)力提供很好的擬合,但它不能正確地預(yù)測出壓縮平均應(yīng)力的有害影響.今后工作今后工作 從以上的有限元分析，可以得出機械零部件疲勞壽命和疲勞損傷，能更好預(yù)測材料在交變載荷作用下的循環(huán)壽命。但其中還有許多