在甘肅省自然科學基金資助下,針對軸在整個生命周期中經常出現(xiàn)的疲勞問題,開展了缺口幾何參數對軸類件疲勞壽命影響的研究,為尋求建立影響疲勞壽命的統(tǒng)一描述參量提供了設計依據和理論基礎。本文基于疲勞強度理論,系統(tǒng)研究了缺口幾何參數對疲勞壽命的影響。討論了疲勞壽命預測的局部應力應變法,結合多軸疲勞壽命的預測思想,得到了以等效應變?yōu)閾p傷參量的疲勞壽命預測模型。討論了缺口軸有限元分析的基本方法和分析過程,利用ANSYS軟件建立了建立缺口軸的三維實體模型,加載求解,得到扭轉條件下缺口根部附近的局部應力應變分布�？紤]圓軸的缺口半徑ρ、缺口深度h和張開角α等參數對缺口根部進行了應力、應變分析。選擇Von Mises等效應力為本文所研究的缺口軸疲勞壽命損傷參量,結合有限元分析結果進行了比例恒幅加載下缺口軸疲勞壽命計算。計算結果表明:缺口軸疲勞壽命隨缺口半徑ρ的增加而增加,隨缺口深度h的增加而降低;當ρ和h一定時,缺口張開角α對圓軸疲勞壽命的影響程度很小。當圓軸幾何尺寸a/b=0.5時,在相同ρ/h下,隨著偏差角β的增加,缺口軸疲勞壽命呈下降趨勢;當ρ/h≥0.2時,影響缺口軸疲勞壽命的主要因素是偏差角β。確... 

【文章來源】：蘭州理工大學甘肅省

【文章頁數】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

缺口根部變形引起的應力重新分布

于線性分析。此單元可進行應力、應變分析以及塑性、蠕變分析。對整體軸采用自動網格劃分，其中缺口根部附近的有限元網格進行高度的局部細劃。缺口軸共劃分了9895個節(jié)點，5290個單元。建立的有限元模型如圖4.2所示。圖4.2缺口軸有限元模型及網格劃分

加轉矩到軸一端的主節(jié)點上，軸的扭矩為960N.m，所分到主節(jié)點上的周向力為96000N。軸的另一端采取固定端約束方式，即將6個方向的自由度ux，uy，uz，RoTx，RoTY，RoTz全部約束。其約束和載荷情況見圖4.3。所加載荷在應用中，采用100個子步。圖4.3軸端約束和載荷4.4.3材料屬性的確定本分析中，根據實驗的實際情況，選擇多線性隨動強化模型且使用 vonmiess屈服準則。因為材料在實驗過程中會進入塑性，而且由于循環(huán)加載，會有鮑氏效

【參考文獻】：
期刊論文
[1]扭轉條件下過渡圓角半徑及徑比對圓軸疲勞壽命的影響[J]. 李有堂,于立群.  蘭州理工大學學報. 2008(05)
[2]拉伸載荷下環(huán)形切口試件的應力集中系數[J]. 馬平.  蘭州理工大學學報. 2004(04)
[3]局部應力應變法及其設計數據[J]. 趙少汴.  機械設計. 2000(02)
[4]隨機疲勞累積損傷理論研究進展[J]. 倪侃.  力學進展. 1999(01)
[5]超低周變幅疲勞斷裂設計的幾個問題[J]. 韋堯兵,黃建龍,靳伍銀,郎福元,呂延軍.  甘肅工業(yè)大學學報. 1998(02)
[6]具有環(huán)形缺口圓桿在彎曲載荷下的裂斷問題[J]. 李有堂,俞煥然.  蘭州大學學報. 1996(04)
[7]從金屬切削探討規(guī)則剪切的機理[J]. 韋堯兵,郎福元,魏慶同,芮執(zhí)元.  甘肅工業(yè)大學學報. 1995(04)
[8]激光催裂的初步研究[J]. 龔俊,芮執(zhí)元,郎福元,魏慶同,靳伍銀.  甘肅工業(yè)大學學報. 1994(04)
[9]切口冷撥圓棒料的超低周疲勞斷裂分析[J]. 龔俊,郎福元,芮執(zhí)元,魏慶同.  甘肅工業(yè)大學學報. 1994(01)
[10]應力法剪切下料的若干問題[J]. 李有堂,郎福元,魏慶同,韋堯兵.  機械工程學報. 1993 (03)



本文編號：2915440