本文選題：虛擬載荷譜 + 疲勞損傷�。� 參考：《湖南大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：疲勞損傷模型是疲勞壽命計算的理論基礎(chǔ)，，Miner準則是疲勞壽命計算中典型應(yīng)用的損傷模型，然而由于其存在假設(shè)以及計算公式中的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，使得計算結(jié)果與工程實際存在著偏離，在工程應(yīng)用中存在安全隱患。本文在目前現(xiàn)有的Miner疲勞損傷準則和常規(guī)可靠性設(shè)計的基礎(chǔ)上，考慮到疲勞加載順序?qū)ζ趽p傷裂紋的影響，提出一種基于虛擬載荷譜加載區(qū)間長度等分的計算模型，進行疲勞壽命預(yù)測，利用小樣本實驗數(shù)據(jù)對P S N曲線進行擬合，分析研究基于P-Sa-Sm-N曲面疲勞可靠性。 主要研究工作及創(chuàng)新點體現(xiàn)在以下方面： 1)提出一種基于虛擬載荷譜加載區(qū)間長度等分的數(shù)學(xué)模型，用于疲勞損傷壽命的計算預(yù)測。在傳統(tǒng)Miner準則基礎(chǔ)上，將疲勞載荷譜的加載工作應(yīng)力區(qū)間進行虛擬的等分，建立一種改進的疲勞損傷模型，從理論層面證明其疲勞壽命的收斂性。應(yīng)用于鋼板彈簧的疲勞壽命預(yù)測，驗證了模型的有效性。 2)P-S-N曲線的公式擬合。采用線性回歸技術(shù)求解方法，將三參數(shù)模型、Langer模型和Basquin三種常用應(yīng)力-壽命模型的P-S-N曲線表示為對數(shù)疲勞壽命均值和均方差線的廣義形式，并對三種模型的擬合結(jié)果進行對比分析。45碳鋼試樣對稱循環(huán)加載成組法疲勞試驗結(jié)果分析說明了方法的有效性。 3)基于P-S-N曲線，對疲勞可靠性計算結(jié)果的準確性與影響因素進行研究。在可靠度-應(yīng)力-壽命基本理論基礎(chǔ)上，研究了P-Sa-Sm-N曲面的構(gòu)建方法和基于P-Sa-Sm-N曲面的疲勞可靠性，考慮到疲勞加載工作應(yīng)力與強度參數(shù)的不確定性，詳細分析了最大應(yīng)力和最小應(yīng)力的取值、應(yīng)力循環(huán)比、強度變差系數(shù)和應(yīng)力變差系數(shù)等選取不同參數(shù)值時對疲勞可靠性的影響。 本疲勞損傷模型的提出為疲勞損傷模型的合理完善提供了一種新的思路，可以節(jié)約疲勞試驗的成本和時間。疲勞可靠性的研究成果可以應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計，具有工程應(yīng)用前景。
[Abstract]:The fatigue damage model is the theoretical basis of fatigue life calculation, and Miner criterion is a typical damage model in fatigue life calculation. However, due to its existence hypothesis and the empirical data in the calculation formula, the calculation result is deviated from the engineering practice, and there is a hidden danger in the engineering application. This paper is in the present Miner On the basis of fatigue damage criterion and conventional reliability design, taking into account the effect of fatigue loading sequence on fatigue damage cracks, a calculation model based on the interval length of load spectrum loading is proposed, and the fatigue life prediction is carried out. The P S N curve is fitted with small sample data, and the analysis and research based on the P-Sa-Sm-N surface Fatigue reliability.
The main research work and innovations are reflected in the following aspects:
1) a mathematical model based on the length of the loading interval of the virtual load spectrum is proposed, which is used to predict the fatigue life. On the basis of the traditional Miner criterion, the stress interval of the fatigue load spectrum is equally divided, and an improved fatigue damage model is established, which proves the convergence of the fatigue life from the theoretical level. It is applied to the fatigue life prediction of leaf springs, and the validity of the model is verified.
2) the formula fitting of the P-S-N curve. By using the linear regression technique, the three parameter model, the Langer model and the three common stress life model of Basquin are expressed as the generalized form of the mean and the mean variance line of the logarithmic fatigue life, and the comparison and analysis of the fitting results of the three models are compared and analyzed in the symmetric cycle of the.45 carbon steel sample. The fatigue test results of loading group method show the effectiveness of the method.
3) based on the P-S-N curve, the accuracy and influence factors of the fatigue reliability calculation results are studied. On the basis of the basic theory of Reliability stress life, the construction method of P-Sa-Sm-N surface and the fatigue reliability based on the P-Sa-Sm-N surface are studied, and the uncertainty of the stress and strength parameters of the fatigue loading work is taken into account, and the detailed analysis is made. The influence of maximum stress and minimum stress, stress cycle ratio, intensity variation coefficient and stress variation coefficient on fatigue reliability is discussed.
The proposed fatigue damage model provides a new idea for the rational improvement of the fatigue damage model, which can save the cost and time of fatigue test. The research results of fatigue reliability can be applied to the design of product development and have the prospect of engineering application.
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TB114.3

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本文編號：1932936