改进TCD算法的疲劳寿命预测研究
2020-05-21刘本学焦炳银郭沛东刘贝贝
机械设计与制造 2020年5期
关键词:方法
刘本学,焦炳银,郭沛东,刘贝贝
(郑州大学机械工程学院,河南 郑州 450001)
1 引言
在构件实际工作的过程中,在承受峰值远低于静态安全工作载荷的循环载荷下发生失效。此现象即为零构件的疲劳失效。零构件的疲劳失效是由于构件内存在应力集中,从而导致零构件发生在应力集中部位发生局部塑性变形,导致零构件强度下降。如果零构件的剩余疲劳强度低于在某一时刻低于循环载荷峰值,就会发生疲劳破坏。疲劳破坏造成了数例工程财产损失,逐渐引起了工程领域的广泛重视。
以往,名义应力法以及局部应力应变法在工程界的疲劳寿命分析中广为应用。这两种方法由于都没有考虑到时间缺口根部周围的应力场分布对试件疲劳寿命的影响,导致采用名义应力法估算出试件疲劳寿命要大于实际寿命,采用局部应力应变法估算出试件疲劳寿命相比于实际寿命要小。传统TCD算法有时无法获得较为理想的疲劳预测寿命。拟采用一种改进的TCD算法对缺口试样的疲劳寿命进行评估,为工程中采用TCD对工件疲劳寿命的估算起到一定的完善补充作用。
2 45#钢缺口试样制备及试验
2.1 45#钢缺口试样制备
试样的制备工艺与试样的疲劳性能息息相关。试样在进行机械加工之前,要进行水淬。在设计试样时,应注意试样的标距段与夹持端应以光滑弧过渡。机械加工过后利用砂纸对试件进行打磨,使得试件的表面加工质量满足实验要求。……
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