基于结构应力法的盾构刀盘安装焊缝抗疲劳设计

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作者 王德福 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第6期1313-1319,共7页

为提升超大直径盾构刀盘安装焊缝在盾构施工过程中的抗疲劳性能,首先建立包括超厚钢板对接接头焊缝细节的有限元模型,以等效结构应力为核心参量将焊缝应力集中考虑在焊趾应力之中,然后对不同坡口角度和余高的接头疲劳寿命进行计算,得出... 为提升超大直径盾构刀盘安装焊缝在盾构施工过程中的抗疲劳性能,首先建立包括超厚钢板对接接头焊缝细节的有限元模型,以等效结构应力为核心参量将焊缝应力集中考虑在焊趾应力之中,然后对不同坡口角度和余高的接头疲劳寿命进行计算,得出坡口角度和余高对超厚钢板焊缝接头疲劳寿命的影响规律,最后以优选的焊缝接头尺寸参数采用子模型技术建立包括各焊缝接头局部精细网格的子模型,利用等效结构应力法对刀盘整体安装焊缝疲劳寿命进行综合评估。研究发现:1)随着焊缝坡口角度的增大,其抗疲劳能力呈现先增大后减少的趋势,55°左右的坡口角度是设计对称X型接头的最优坡口角度;2)当接头采用不对称X型坡口时,焊缝小端处焊趾的疲劳寿命低于同等坡口角度大端处焊趾的疲劳寿命,坡口大端和小端的坡口角度分别选取为40°和55°时,能综合提高非对称X型坡口接头的抗疲劳性能;3)焊缝余高对接头疲劳性能的影响不如坡口角度显著,对称X型坡口焊缝及非对称X型坡口大端焊缝余高e=2~3 mm,非对称X型坡口小端焊缝余高e=1 mm,可以满足盾构刀盘的抗疲劳设计要求。 展开更多

关键词 大直径盾构 刀盘 焊缝抗疲劳设计 等效结构应力 主S-N曲线

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3D打印钛合金抗疲劳设计制备取得突破性进展

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作者 无 《表面工程与再制造》 2024年第2期44-46,共3页

3D打印,又名增材制造(Additive manufacturing,AM),因其得天独厚的自由成形能力极大地满足了高端装备和构件对高集成性、多功能性、轻量化、一体化的需求,被认为是制造领域的颠覆性技术。因而,3D打印材料在航空航天等领域得到极大关注... 3D打印,又名增材制造(Additive manufacturing,AM),因其得天独厚的自由成形能力极大地满足了高端装备和构件对高集成性、多功能性、轻量化、一体化的需求,被认为是制造领域的颠覆性技术。因而,3D打印材料在航空航天等领域得到极大关注和初步应用。然而,与传统制造技术相比,3D打印制备的材料在循环载荷下的疲劳性能普遍较差,严重制约了其作为结构承力件的广泛应用。因此,如何提升3D打印材料与构件的疲劳性能是国内外学术界与工程界热切关注的焦点问题。 展开更多

关键词 3D打印 传统制造技术 制造领域 抗疲劳设计 增材制造 多功能性 航空航天 颠覆性技术

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欧美规范中公路桥梁正交异性钢桥面板抗疲劳设计对比分析 被引量：19

3

作者 贾恩实 马润平 张强 《世界桥梁》 北大核心 2013年第2期31-34,共4页

为给我国公路桥梁正交异性钢桥面板抗疲劳设计提供参考,从疲劳荷载、疲劳细部分类及疲劳验算公式等方面对比AASHTO、Eurocode 3规范,并分别应用2本规范对我国一座公路桥梁的正交异性钢桥面板进行疲劳验算。结果表明:针对公路桥梁正交异... 为给我国公路桥梁正交异性钢桥面板抗疲劳设计提供参考,从疲劳荷载、疲劳细部分类及疲劳验算公式等方面对比AASHTO、Eurocode 3规范,并分别应用2本规范对我国一座公路桥梁的正交异性钢桥面板进行疲劳验算。结果表明:针对公路桥梁正交异性钢桥面板的抗疲劳设计,AASHTO、Eurocode 3两本规范在设计思路、细部分类、验算公式等方面基本一致,参考其对我国公路桥梁正交异性钢桥面板进行抗疲劳设计是可靠的,鉴于Eurocode 3对正交异性钢桥面板的疲劳细部规定更全面,参考Eurocode 3对公路桥梁正交异性钢桥面板进行抗疲劳设计较为合适。 展开更多

关键词 公路桥 正交异性钢桥面板 抗疲劳设计 AASHTO EUROCODE 3 对比 应用

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抗疲劳设计在航空电子设备结构设计中的应用 被引量：3

4

作者 醋强一 赵明莉 +1 位作者 姜红明 张丰华 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第4期621-624,共4页

介绍了目前现行的抗疲劳设计方法,认为名义应力疲劳设计法适用于航空电子设备结构设计。通过实际设备有限元仿真分析,得到其加速度响应,根据箱体最大加速度响应处的固有频率,确定最大响应振动次数,以此判断选用何种名义应力疲劳设计方... 介绍了目前现行的抗疲劳设计方法,认为名义应力疲劳设计法适用于航空电子设备结构设计。通过实际设备有限元仿真分析,得到其加速度响应,根据箱体最大加速度响应处的固有频率,确定最大响应振动次数,以此判断选用何种名义应力疲劳设计方法。计算出设备耐久振动的最大应力,用名义应力疲劳判据校核其疲劳强度。 展开更多

关键词 抗疲劳设计 有限元 航空电子设备

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航空薄辐齿轮辐板的抗疲劳设计 被引量：2

5

作者 蔡显新 李福益 +1 位作者 廖学军 王月华 《机械传动》 CSCD 2004年第5期23-25,共3页

对航空薄辐齿轮辐板抗疲劳设计方法进行了探讨。给出了薄辐齿轮辐板应力谱的确定、有限元应力分析及疲劳寿命估算过程中的有关处理方法。分析结果与试验结果的对比表明 。

关键词 抗疲劳设计 轮辐 疲劳寿命估算 应力谱 齿轮 处理方法 试验结果 有限元应力分析

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小水线面双体船典型节点抗疲劳设计 被引量：10

6

作者 陈颖 岳亚霖 崔维成 《舰船科学技术》 2010年第6期8-13,共6页

小水线面双体船结构形式特殊,结构疲劳问题突出。针对小水线面双体船特殊的结构形式,利用有限元方法对小水线面双体船典型舱段结构应力分布情况进行研究,得到了舱段结构高应力区域所在的位置;对板厚、结构形式、加强方式等影响船体结构... 小水线面双体船结构形式特殊,结构疲劳问题突出。针对小水线面双体船特殊的结构形式,利用有限元方法对小水线面双体船典型舱段结构应力分布情况进行研究,得到了舱段结构高应力区域所在的位置;对板厚、结构形式、加强方式等影响船体结构节点应力的相关因素进行了详细的比较分析,提出了小水线面双体船典型节点抗疲劳设计方法;并利用该方法对1350t典型小水线面双体船进行节点形式优化设计,为小水线面双体船的抗疲劳设计提供参考依据。 展开更多

关键词 小水线面双体船 节点形式 应力集中 抗疲劳设计

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基于参数化子模型的SWATH船典型节点抗疲劳设计 被引量：4

7

作者 任慧龙 张清越 +1 位作者 胡雨蒙 江雪云 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第6期11-15,20,共6页

复杂的交变载荷、特殊的结构形式和高强度钢的大量使用使小水线面双体船连接桥结构的疲劳强度问题尤为突出。针对此问题,研究在整船有限元分析的基础上,采用子模型法对SWATH船支柱体高应力集中区域的典型节点进行基于Miner线性累积损伤... 复杂的交变载荷、特殊的结构形式和高强度钢的大量使用使小水线面双体船连接桥结构的疲劳强度问题尤为突出。针对此问题,研究在整船有限元分析的基础上,采用子模型法对SWATH船支柱体高应力集中区域的典型节点进行基于Miner线性累积损伤理论和Weibull分布连续模型的疲劳强度分析。并通过有限元分析软件Ansys及其参数化编译语言APDL建立该典型节点的参数化子模型,结合以表征结构疲劳寿命的累积损伤度和影响疲劳强度的形状和尺寸参数建立的优化模型进行优化设计研究。算例结果表明,该方法能够在提高结构疲劳强度的情况下,提出结构重量较轻的节点形状和尺寸方案,为此类结构的抗疲劳设计提供参考。 展开更多

关键词 小水线面双体船 参数化子模型 APDL 累积损伤度 抗疲劳设计

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基于稳健思想的抗疲劳设计研究 被引量：1

8

作者 朱正萱 郑称德 韩之俊 《机械设计》 CSCD 北大核心 2000年第10期42-44,共3页

传统疲劳设计方法往往偏重于可靠性而忽略成本因素 ,同时对下游生产及使用中的噪声缺乏足够的考虑。针对此不足 ,提出用稳健技术进行疲劳设计。讨论了抗疲劳稳健设计的信噪比计算式 ,并以此应用到轴的疲劳设计 ,取得了较好效果。

关键词 抗疲劳设计 稳健思想 信噪比 轴

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7N01铝合金十字接头抗疲劳设计 被引量：6

9

作者 王苹 米莉艳 +1 位作者 于谊飞 董平沙 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期20-24,I0001,I0002,共7页

首次针对铝合金十字接头的疲劳失效模式开展研究.借助有限元分析与疲劳试验相结合的研究手段,首先将传统的热点应力(HSS)与研究中的等效结构应力(equilibrium equivalent traction force/EETS)的应力集中系数对比,证实了EETS分析结果的... 首次针对铝合金十字接头的疲劳失效模式开展研究.借助有限元分析与疲劳试验相结合的研究手段,首先将传统的热点应力(HSS)与研究中的等效结构应力(equilibrium equivalent traction force/EETS)的应力集中系数对比,证实了EETS分析结果的网格不敏感性.基于此,深入分析十字接头连续板厚度、接头熔深以及加载跨距对焊趾与焊根处应力的影响,并提出有效结构应力(effective traction force)计算焊根开裂角度.结果表明,焊趾处等效结构应力不受连续板厚度、加载跨距与熔深的影响,而在焊根处,各个因素影响不一.疲劳试验与解析预测结果高度一致,承载十字接头焊根开裂角度并非45°.十字接头的抗疲劳设计需综合考虑接头几何特征与焊接质量,必须满足焊趾处等效结构应力(Ss,toe)高于焊根处等效结构应力(Ss,toe). 展开更多

关键词 十字接头 抗疲劳设计 结构应力法 失效模式

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用有限元法对螺栓联接进行抗疲劳设计 被引量：10

10

作者 张红兵 杜建红 《华北工学院学报》 1999年第3期207-209,共3页

目的　分析复杂螺栓联接工作载荷的分配， 并对某气缸盖螺栓进行抗疲劳设计． 方法　通过对螺栓预紧力的温度法模拟， 用有限元法计算螺栓拉力增量， 根据疲劳强度理论对螺栓进行校核． 结果　获得了螺栓的拉力增量ΔＱ 值， 经校核， ... 目的　分析复杂螺栓联接工作载荷的分配， 并对某气缸盖螺栓进行抗疲劳设计． 方法　通过对螺栓预紧力的温度法模拟， 用有限元法计算螺栓拉力增量， 根据疲劳强度理论对螺栓进行校核． 结果　获得了螺栓的拉力增量ΔＱ 值， 经校核， 原设计满足疲劳强度条件． 结论　运用有限元法可以方便经济地计算出复杂螺栓联接的拉力增量， 展开更多

关键词 抗疲劳设计 有限元 螺栓联接

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销齿副齿轮的抗疲劳设计 被引量：2

11

作者 钱学毅 《轻工机械》 CAS 2007年第3期71-73,共3页

当前,对于销齿传动齿轮的弯曲强度分析仍然是基于传统强度理论和假设的静强度计算方法,与目前的技术要求存在一定的差距,有待进一步加以深入研究。本文抛开传统的基于悬臂梁理论的齿根弯曲应力的计算方法,借助于功能强大的有限元分析软... 当前,对于销齿传动齿轮的弯曲强度分析仍然是基于传统强度理论和假设的静强度计算方法,与目前的技术要求存在一定的差距,有待进一步加以深入研究。本文抛开传统的基于悬臂梁理论的齿根弯曲应力的计算方法,借助于功能强大的有限元分析软件ANSYS 9.0,在齿根弯曲应力有限元分析的基础上,对应用日渐广泛的销齿传动的齿轮进行了精确的抗疲劳设计。为同类零件的精确设计及疲劳寿命的深入研究提供了有益的分析方法和数据。 展开更多

关键词 销齿传动 有限元分析 抗疲劳设计

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轨道交通车辆车体关键焊缝抗疲劳设计及疲劳强度研究 被引量：2

12

作者 李晓峰 张浩淼 安云驰 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第3期11-14,20,共5页

传统焊接结构疲劳评估方法有一定局限性:选择疲劳强度等级需依据焊缝类型及载荷加载形式、无法准确评估非标准焊接接头的应力状态等级和检验等级等。为克服上述问题,在分析结构应力法的原理和归纳EN 15085-1:2007标准所规定设计流程的... 传统焊接结构疲劳评估方法有一定局限性:选择疲劳强度等级需依据焊缝类型及载荷加载形式、无法准确评估非标准焊接接头的应力状态等级和检验等级等。为克服上述问题,在分析结构应力法的原理和归纳EN 15085-1:2007标准所规定设计流程的基础上,提出了基于EN 15085:2007标准的抗疲劳分析平台,以期为轨道交通车辆关键焊缝的疲劳设计及检验提供新的可靠的方案。以某地铁车辆为应用实例,使用该抗疲劳分析平台对其底架关键焊缝的疲劳寿命和等级指标进行了有效评估。 展开更多

关键词 轨道交通车辆 焊缝 抗疲劳设计 结构应力法 EN15085标准

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工程机械抗疲劳设计方法及意义 被引量：3

13

作者 闫畅 张玉双 宋绪丁 《装备制造技术》 2015年第2期236-238,共3页

结合中国工程机械研发设计的现状和国家政策的倡导,分析了目前我国工程机械产品研发过程的不足;综合国内外机械行业发展形势,给出工程机械抗疲劳设计的流程图;分析了机械抗疲劳设计的效益。

关键词 工程机械 抗疲劳设计 金属强度 设计流程 可靠性

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公路钢结构桥梁抗疲劳设计方法研究 被引量：3

14

作者 樊海琳 《四川建材》 2017年第7期156-158,共3页

研究了公路钢结构桥梁抗疲劳的设计方法,先从钢结构桥梁疲劳的问题和影响因素出发,再对抗疲劳设计方法及其重点进行阐述,论述其设计规范和实际应用中的问题后做出总结,为我国公路钢结构桥梁抗疲劳设计提供一些科学的参考,对我国其他交... 研究了公路钢结构桥梁抗疲劳的设计方法,先从钢结构桥梁疲劳的问题和影响因素出发,再对抗疲劳设计方法及其重点进行阐述,论述其设计规范和实际应用中的问题后做出总结,为我国公路钢结构桥梁抗疲劳设计提供一些科学的参考,对我国其他交通行业钢结构桥梁抗疲劳设计规范的制订也有着借鉴意义。 展开更多

关键词 公路钢结构桥梁 抗疲劳设计方法 研究

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螺栓受拉接头抗疲劳设计方法

15

作者 王向民 《飞机设计》 1998年第2期39-43,共5页

虽然螺栓受拉接头结构简单、重量轻,但是由于受拉螺栓的抗疲劳性能较差,使这种形式的连接在结构设计中受到很大的限制,如何解决受拉螺栓的抗疲劳问题一直是结构设计的难点。为此,本文提出了对受拉螺栓施加预载的方法,改善螺栓受拉接头... 虽然螺栓受拉接头结构简单、重量轻,但是由于受拉螺栓的抗疲劳性能较差,使这种形式的连接在结构设计中受到很大的限制,如何解决受拉螺栓的抗疲劳问题一直是结构设计的难点。为此,本文提出了对受拉螺栓施加预载的方法,改善螺栓受拉接头的疲劳特性,并对预载的如何确定和控制进行了论述。 展开更多

关键词 螺栓 疲劳 设计方法 抗疲劳设计 受拉接头 飞机

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风力发电机组机械零部件抗疲劳设计方法的研究

16

作者 方占萍 《无线互联科技》 2015年第7期131-131,141,共2页

近年来,对风能的利用越来越为社会的工农业生产所依赖,所以在我国风电机组逐渐趋于大型化、工业化和产业化,但同时随之而来的就是风力发电机组的内部机械结构零部件疲劳问题,这一情况的出现直接影响了风电机组的稳定运行甚至寿命。所以... 近年来,对风能的利用越来越为社会的工农业生产所依赖,所以在我国风电机组逐渐趋于大型化、工业化和产业化,但同时随之而来的就是风力发电机组的内部机械结构零部件疲劳问题,这一情况的出现直接影响了风电机组的稳定运行甚至寿命。所以为了能够减缓机组大型化与大运行量为机械内部结构所带来的负担、从而降低维护成本,就必须对风电机组内部的关键机械零部件进行抗疲劳设计。文章从影响风力发电机组内部机械结构疲劳寿命的主要因素等理论探讨出发,结合实际中的机舱底座抗疲劳设计,验证了文章所提理论的正确性。 展开更多

关键词 风力发电机 风电机组 机械零部件 抗疲劳设计

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基于结构应力法的快捷货车焊接摇枕抗疲劳设计 被引量：1

17

作者 魏鸿亮 牛春亮 周晓坤 《大连交通大学学报》 CAS 2022年第6期32-37,共6页

利用基于断裂力学原理的结构应力法对快捷货车焊接摇枕进行抗疲劳设计,使摇枕在设计阶段具有良好的疲劳性能.首先,建立含焊缝的某快捷货车焊接摇枕实体有限元分析模型,并依据EN 13749:2011标准建立摇枕疲劳分析工况;其次,在主要载荷作... 利用基于断裂力学原理的结构应力法对快捷货车焊接摇枕进行抗疲劳设计,使摇枕在设计阶段具有良好的疲劳性能.首先,建立含焊缝的某快捷货车焊接摇枕实体有限元分析模型,并依据EN 13749:2011标准建立摇枕疲劳分析工况;其次,在主要载荷作用下对焊接摇枕焊缝进行主应力和结构应力分析,进而确定摇枕评估焊缝位置及焊缝的评估方法;再次,在疲劳工况作用下利用ASME—2015标准中结构应力法对焊接摇枕焊缝进行疲劳评估.结果表明:旁承盒与上盖板间的环焊缝7和横向止挡座与下盖板间的环焊缝11疲劳累积损伤较大,累计损伤值分别为0.807和0.74.对环焊缝11进行缓解应力集中的局部结构抗疲劳设计,使焊缝疲劳累积损伤降低39.78%;最后,基于摇枕焊缝应力集中分析结果和焊接结构设计经验,总结出焊接摇枕的抗疲劳设计原则. 展开更多

关键词 焊接摇枕 结构应力法 应力集中 抗疲劳设计

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机械产品的一体化抗疲劳设计 被引量：3

18

作者 林晓斌 《CAD/CAM与制造业信息化》 2004年第1期29-30,共2页

关键词 机械制造业 产品质量 抗疲劳设计 信息化 产品开发 中国

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地铁转向架摇枕抗疲劳设计方法研究 被引量：4

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作者 孙晖东 高晓霞 +1 位作者 高峰 李志永 《机车电传动》 北大核心 2018年第1期84-87,共4页

基于转向架承载特征,确定了摇枕结构疲劳强度分析载荷,获得了结构在各计算工况下的应力分布,计算焊缝坐标系下的应力分量。根据DVS 1612标准提供的方法,确定了各应力分量的材料利用度和综合材料利用度,评估了摇枕结构的疲劳强度。分析... 基于转向架承载特征,确定了摇枕结构疲劳强度分析载荷,获得了结构在各计算工况下的应力分布,计算焊缝坐标系下的应力分量。根据DVS 1612标准提供的方法,确定了各应力分量的材料利用度和综合材料利用度,评估了摇枕结构的疲劳强度。分析结果表明,横向止挡座与摇枕下盖板间焊缝的疲劳强度主要受垂直于焊缝方向的应力影响,其余应力分量对结构疲劳强度的影响较小。结构强度试验验证了抗疲劳设计方法的有效性。 展开更多

关键词 摇枕 转向架 抗疲劳设计 疲劳试验 地铁车辆

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公路钢结构桥梁的抗疲劳设计研究 被引量：3

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作者 宣秀珍 《科技创新与应用》 2018年第26期87-88,共2页

抗疲劳设计作为公路钢结构桥梁结构设计关键部分,直接关系到钢结构桥梁的使用寿命,提升其抗疲劳设计水平具有重要现实意义。文章研究了公路钢结构桥梁抗疲劳的设计方法,为我国公路钢结构桥梁抗疲劳设计提供一些科学的参考,对我国其他交... 抗疲劳设计作为公路钢结构桥梁结构设计关键部分,直接关系到钢结构桥梁的使用寿命,提升其抗疲劳设计水平具有重要现实意义。文章研究了公路钢结构桥梁抗疲劳的设计方法,为我国公路钢结构桥梁抗疲劳设计提供一些科学的参考,对我国其他交通行业钢结构桥梁抗疲劳设计规范的制订也有着借鉴意义。 展开更多

关键词 公路钢结构桥梁 抗疲劳设计 设计方法

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