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基于有限元法的扁钢条应力疲劳寿命研究

王力  
【摘要】: 疲劳寿命是现代产品质量一个重要指标。为了提高产品在市场竞争中的地位,制造商已越来越重视产品的疲劳分析。本文中所研究的扁钢条在某型号加速装置中具有很重要的地位,一旦扁钢条失效,将导致整个加速装置的破坏。因此,本文试图从工程的角度,对扁钢条进行疲劳寿命预测。 扁钢条系统由扁钢条,顶板,预紧装置组成。本文主要计算扁钢条在预紧装置施加不同的预紧力的条件下危险部位的应力疲劳寿命,为了得到其应力疲劳寿命就需要知道结构的动响应,采用有限元法得到结构动响应,这也是目前结构动力分析最主要的方法。本文主要研究内容和方法如下。 扁钢条动载荷是由顶板通过接触施加到扁钢条上的,由于扁钢条是高速运动的,将产生幅值随时间变化的动载荷。根据扁钢条实际工作状况,应用有限单元法,对扁钢条进行动力学分析,计算出压力,剪力等,得出危险点的应力时间历程。 根据对扁钢条动响应分析结果,确定扁钢条的疲劳类型为机械高周变幅疲劳,应用线性疲劳累积损伤理论,并根据其疲劳类型,选用有限寿命设计方法对扁钢条进行疲劳分析设计。研究了平均应力对材料的S-N的影响,最后应用名义应力法和线性损伤累积理论编写程序估算扁钢条危险点的疲劳寿命。


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