對小支管進(jìn)行振動疲勞壽命評估,有助于核電工程師合理制定減振改造計(jì)劃,節(jié)省資源�；谧畲笞钚⊙h(huán)計(jì)數(shù)法和三維雨流計(jì)數(shù)法分別對實(shí)驗(yàn)案例（正弦振動）和工程案例（隨機(jī)振動）小支管進(jìn)行振動疲勞循環(huán)統(tǒng)計(jì)與壽命評估。發(fā)現(xiàn)兩種方法得到的最大交變應(yīng)力幅基本相等,疲勞壽命評估值與實(shí)際壽命相比均具有較大保守裕度。對于正弦振動,兩種方法疲勞壽命評估結(jié)果相當(dāng);而對于隨機(jī)振動,三維雨流計(jì)數(shù)法的統(tǒng)計(jì)原理更符合材料實(shí)際疲勞機(jī)理,壽命評估結(jié)果更接近實(shí)際值,更適于工程應(yīng)用。 

【文章來源】：噪聲與振動控制. 2020,40(05)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

單元體

實(shí)驗(yàn)案例為304不銹鋼管道（外徑16 mm，壁厚3 mm）角焊縫的振動疲勞實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖2所示。管道從試驗(yàn)到根部角焊縫處斷裂經(jīng)歷兩種工況，工況1：加速度為10 m/s2，正弦掃描頻率為43 Hz～49 Hz；工況2：加速度為20 m/s2，正弦掃描頻率為43 Hz～49 Hz。該管道首先在工況1下振動281分鐘，然后又在工況2下振動154分鐘后發(fā)生斷裂。采用直角應(yīng)變花測試管道表面應(yīng)變，選取工況1的9秒數(shù)據(jù)（可代表工況1）進(jìn)行分析計(jì)算，原始應(yīng)變數(shù)據(jù)如圖3所示。該應(yīng)變數(shù)據(jù)呈現(xiàn)正弦振動特征。2.1.1 疲勞壽命評估結(jié)果

針對工況1，基于三維雨流計(jì)數(shù)法評估304不銹鋼管道角焊縫疲勞壽命結(jié)果如表1所示。工況1情況下持續(xù)振動壽命評估結(jié)果為1.38分鐘，最大交變應(yīng)力幅評估結(jié)果為654.58 MPa。而實(shí)際在工況1運(yùn)行281分鐘后并未斷裂，且在工況2又運(yùn)行154分鐘才斷裂。因此，基于三維雨流計(jì)數(shù)法的疲勞壽命評估結(jié)果的保守裕度超過200倍。針對工況1，基于最大最小循環(huán)計(jì)數(shù)法評估結(jié)果如表2所示。工況1情況下持續(xù)振動壽命評估結(jié)果為1.06分鐘。最大交變應(yīng)力幅評估結(jié)果為654.58MPa。而實(shí)際工況1下運(yùn)行281分鐘未斷裂，因此基于最大最小循環(huán)計(jì)數(shù)法的疲勞壽命評估結(jié)果的保守裕度超過260倍。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：2980029