本文關鍵詞：基于區(qū)間分析的改進損傷容限疲勞理論與應用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：疲勞破壞是機械零部件早期破壞失效的主要形式,隨著現代機械向著大型化和高速化的發(fā)展方向推進,很多的零部件在重載、高壓、高溫和腐蝕等苛刻環(huán)境下運行,疲勞破壞的事件更是屢見不鮮。所以,研究零部件的疲勞壽命和預防零部件的疲勞失效有著非常重要的意義。 傳統的疲勞設計方法都是以零部件內部無初始缺陷這一假設為前提的,然而在實際生產裝配中,零部件內部或表面不可避免的會產生初始缺陷。損傷容限設計法可以考慮這些初始缺陷,依據斷裂力學和無損檢測技術,正確估算出含初始裂紋零部件的剩余壽命。雖然損傷容限設計法有著諸多的優(yōu)點,但是其涉及的材料參數比較多,在實際工程應用中很多的參數無法確定,從而導致損傷容限設計法不能夠方便地普遍應用,而只能應用在航空等少數領域。 區(qū)間分析又叫區(qū)間數學,它是用區(qū)間變量代替點變量的數學分支,最初是從計算數學的誤差理論研究中發(fā)展起來的。為了解決上述問題,本文開創(chuàng)性的將區(qū)間分析理論引入到損傷容限設計法中來,將那些大致范圍我們是可以直接或間接獲得的參數區(qū)間化。損傷容限設計法在實際應用時涉及材料參量數目較多,這些參量中的大部分是需要通過試驗的方法測得的,而往往很多時候很多場合,因為條件的限制無法采用試驗法測量,所以需要通過查找手冊來取值。我們知道,手冊中的許多參數值是特定熱處理所對應的試驗值,與實際工程中很多時候會不同,也就是說通常人們取得是近似值。此外,有些參量手冊中直接給出的就是范圍值。那么對于這些情況,這里采用區(qū)間值替代原有的精確值,使得損傷容限設計法可以方便的應用于實際工程中。本文首次提出壽命區(qū)間概念。描述一批零部件壽命的傳統方法是壽命均值,實際上所有零部件的壽命都不一樣,有的零部件的壽命值與均值相差甚遠,用壽命區(qū)間代替原來的壽命均值,更準確,更符合實際的來描述某批零部件的壽命,而且通過無損檢測技術可以保證所有零部件壽命均在該壽命區(qū)間內。以汽車橫向空心穩(wěn)定桿為例,通過疲勞試驗,驗證新理論的正確性和可行性。
【關鍵詞】：區(qū)間分析 損傷容限設計法 無損檢測技術 汽車橫向空心穩(wěn)定桿 壽命區(qū)間
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH114;O346.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 致謝8-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 選題背景及意義15-20
• 1.1.1 疲勞問題及其重要性15-16
• 1.1.2 疲勞的特點及設計方法16-18
• 1.1.3 目前疲勞分析方法的不足18
• 1.1.4 傳統疲勞壽命的局限性18-20
• 1.2 國內外研究概況及發(fā)展趨勢20-21
• 1.2.1 損傷容限疲勞設計理論概述20-21
• 1.2.2 區(qū)間分析理論概述21
• 1.3 本文研究主要內容21-23
• 1.3.1 主要內容21-22
• 1.3.2 創(chuàng)新點22-23
• 第二章 損傷容限疲勞設計理論23-33
• 2.1 損傷容限設計概念23
• 2.2 裂紋擴展壽命的估算23-27
• 2.2.1 靜載斷裂與疲勞斷裂23-24
• 2.2.2 疲勞破壞斷口分析24-25
• 2.2.3 裂紋的擴展過程25-27
• 2.3 裂紋擴展的材料參量27
• 2.3.1 斷裂韌度27
• 2.3.2 裂紋擴展門檻值27
• 2.4 剩余疲勞壽命估算27-29
• 2.4.1 初始裂紋尺寸的確定27-29
• 2.4.2 臨界裂紋尺寸的確定29
• 2.4.3 疲勞裂紋擴展壽命估算29
• 2.5 影響疲勞裂紋擴展速率的因素29-30
• 2.6 斷裂控制30-31
• 2.6.1 材料的選擇30-31
• 2.6.2 結構合理布局31
• 2.7 損傷容限設計法在實際應用時參量的獲得31-32
• 2.8 本章小結32-33
• 第三章 區(qū)間分析理論33-45
• 3.1 集合運算33-35
• 3.1.1 純理論的集合運算33-34
• 3.1.2 延伸的集合運算34-35
• 3.2 兩種重要效應35-37
• 3.2.1 依賴效應35-36
• 3.2.2 包裝效應36-37
• 3.3 區(qū)間運算37-42
• 3.3.1 區(qū)間代數運算及性質37-40
• 3.3.2 區(qū)間向量與區(qū)間矩陣40-42
• 3.4 包含方程42-44
• 3.4.1 簡單包含方程43-44
• 3.5 本章小結44-45
• 第四章 基于區(qū)間理論的損傷容限法45-57
• 4.1 方法概述45-48
• 4.1.1 研究思路45-46
• 4.1.2 優(yōu)勢及意義46-48
• 4.2 裂紋擴展的材料參量區(qū)間化48-52
• 4.2.1 未知參量的區(qū)間化48-49
• 4.2.2 不確定參量的區(qū)間化49-52
• 4.3 區(qū)間化參量的引入及計算52-55
• 4.3.1 區(qū)間化參量的引入52-55
• 4.3.2 區(qū)間運算55
• 4.4 壽命區(qū)間55-56
• 4.4.1 壽命區(qū)間的概念55
• 4.4.2 壽命區(qū)間的優(yōu)越性55-56
• 4.5 本章小結56-57
• 第五章 基于區(qū)間分析的損傷容限法理論應用實例57-74
• 5.1 汽車橫向空心穩(wěn)定桿簡介57-58
• 5.2 基于區(qū)間分析的改進損傷容限疲勞理論的應用58-69
• 5.2.1 汽車空心穩(wěn)定桿的支反力及剛度的計算58-61
• 5.2.2 空心穩(wěn)定桿危險位置的確定61-64
• 5.2.3 空心穩(wěn)定桿疲勞壽命預測64-69
• 5.3 空心穩(wěn)定桿剛度測量及疲勞試驗69-73
• 5.3.1 空心穩(wěn)定桿剛度測量69-71
• 5.3.2 空心穩(wěn)定桿疲勞試驗71-73
• 5.4 本章小結73-74
• 第六章 總結與展望74-76
• 6.1 總結74
• 6.2 不足與展望74-76
• 參考文獻76-78
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文78

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前6條

1 祁力群;改進Krawczyk-Moore區(qū)間迭代法[J];高等學校計算數學學報;1980年01期

2 王冰 ,賈文征,范承恩;疲勞破壞的過程及提高疲勞強度的方法[J];國外金屬熱處理;2003年04期

3 黃康;仰榮德;;基于ANSYS的汽車橫向穩(wěn)定桿疲勞分析[J];機械設計;2008年12期

4 王鵬飛;;多精度計算和區(qū)間分析方法在科學計算中的應用[J];南京氣象學院學報;2009年02期

5 曾迥立;懸架穩(wěn)定桿剛度的計算與分析[J];汽車科技;2004年05期

6 孫海濤,陳無畏,王陽陽;橫向穩(wěn)定桿與汽車穩(wěn)態(tài)轉向特性關系的仿真研究[J];汽車科技;2005年05期

  本文關鍵詞：基于區(qū)間分析的改進損傷容限疲勞理論與應用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：278034