加强筋深度,英寸。杨氏模量,Msi(1Msi = 106psi)应力-应变曲线上的正割模量(=a/E),Msi 应力-应变曲线上的正切模量(= dm/d~),Msi 参数,(t/b)(E/ucy)l/2 船体梁安全深度系数,英寸。4 横截面的惯性矩,英寸。屈曲系数长度,英寸。(船舶;也称梁柱(附录 IV)弯曲力矩,in-lb。屈曲板载荷中纵向半波数,沿载荷法向截面每单位距离的力,lb/in。理论强度关系中柱轴向力的指数,lb。压力,psi 梁上的横向集中载荷,lb。应力比,等式。(18),(19) 圆柱半径(in。)加筋板设计中使用的参数(pal/t),psi 屈曲板板厚中的横向半波数,in。
本研究考察了孔隙度对髋臼钢焊接件抗疲劳性的影响。进行了文献综述以确定控制含孔隙焊缝疲劳寿命的参数。开发了一个预测模型,结合这些参数来考虑疲劳的开始和扩展。使用该模型检查了四种类型的孔隙度:单孔隙度、均匀孔隙度、共线孔隙度和簇孔隙度。研究并讨论了模型对参数(板厚、应力比、残余应力、孔隙大小和孔隙类型)的敏感性。从 SL-7 负载历史数据开发了可变幅度负载历史,并用于预测实际使用寿命。这项研究的主要结论是,如果焊缝增强层保持完整,那么焊缝中的孔隙度无关紧要。如果去除增强层,孔隙度的类型和大小将控制疲劳寿命。当受到服务清单的影响时,预计焊缝在任何正常设计寿命内都不会失效。最后,结果与美国船级社的船体焊缝无损检测规则相关。从保守的角度来看,该规范是保守的。
收到日期:2021 年 8 月 5 日;修改后收到日期:2021 年 9 月 28 日;接受日期:2021 年 10 月 2 日;在线发布日期:2021 年 11 月 1 日摘要本文对室温下由多孔功能梯度聚合物材料 (PFGPM) 制成的 3D 打印圆柱形试件进行了疲劳寿命试验。在各种孔隙率和梯度指数参数下,获得了完全反向弯曲、平均应力等于零的恒幅载荷的试验结果。使用应力寿命方法通过实验评估疲劳特性。对光滑试件进行了 FEA 模拟,采用了三种加载模式(反向弯曲、反向轴向和反向扭转)。数值分析 (FEA) 和实验结果用于强调应力比 (R) 对疲劳寿命的影响。在反向弯曲试验中使用了五个应力比值(R = -1、0、0.25、0.5 和 1)。试验结果表明,受反向弯曲的试件的寿命比受轴向和扭转载荷模式的试件更长。结果表明,试件的寿命随着载荷比的增加而增加,实验和数值工作之间的最大差异为 8%。疲劳极限值受孔隙率参数和梯度指数的影响。版权所有 © 2021 国际能源与环境基金会 - 保留所有权利。关键词:应力寿命方法;SN 曲线;加载模式;应力比;疲劳寿命;FEA。1. 简介功能梯度材料 (FGM) 是一类先进材料,其结构特性沿厚度方向分级 [1]。孔隙率梯度是 FGM,其中材料通过部分层的密度或孔径的变化可用于增强其特性。它们可以使用 3D 打印技术用各种材料制成。在金属和聚合物泡沫中可以找到提供轻质和足够机械稳定性能的 PFGM。除其他各种用途外,聚合物还是一种用途广泛且必不可少的材料,可用于能源、航空航天和生物材料,因为它们能有效吸收冲击载荷并控制静态和动态响应,[2]。据估计,90% 的金属部件使用故障都是由疲劳引起的。疲劳过程经历几个阶段,从工程角度来看,将结构的疲劳寿命分为三个阶段比较方便:疲劳裂纹萌生、稳定裂纹扩展和不稳定裂纹扩展 [3]。QS Wang 等人 [4] 研究了功能梯度 Ti-6Al-4V 网状结构在相同体积应力条件下的疲劳行为。研究发现,疲劳裂纹首先萌生在
通常使用拼接来保持机翼蒙皮的空气动力学表面整洁。机翼是飞机产生升力的最重要的部件。机翼的设计因飞机类型和用途而异。翼盒有两个关键接头,即蒙皮拼接接头和翼梁拼接接头。内侧和外侧部分的顶部和底部蒙皮通过蒙皮拼接连接在一起。内侧和外侧的前翼梁和后翼梁通过翼梁拼接连接在一起。蒙皮承受机翼中的大部分弯曲力矩,而翼梁承受剪切力。本研究对机翼蒙皮的弦向拼接进行了详细分析。拼接被视为在机翼弯曲引起的平面内拉伸载荷作用下的多排铆钉接头。对接头进行了应力分析,以预测旁路载荷和轴承载荷引起的铆钉孔处应力。应力是使用有限元法在 PATRAN/NASTRAN 的帮助下计算的。疲劳裂纹将出现在机身结构中高拉伸应力的位置。此外,研究了这些位置总是高应力集中的位置。结构构件的寿命预测需要一个疲劳损伤累积模型。各种应力比和局部的应力寿命曲线数据
激光金属沉积 (LMD) 是一种增材制造工艺,在制造和修复复杂功能部件方面表现出色。然而,为了提高表面质量和材料性能,生产的部件需要传统的机加工操作。由于样品在构建过程中受到高度局部的热输入,生产的部件中可能会出现局部材料性能的显著变化。这可能会影响 LMD 工艺生产的部件的可加工性。本研究旨在研究铣削工艺及其对 LMD 工艺生产的 Ti-6Al-4V 部件的表面完整性的影响。进行热处理是为了使材料的微观结构均匀化。以传统的 Ti-6Al-4V 作为参考材料样品。根据切削工艺参数,加工后的 LMD 部件的切削力和表面粗糙度分别比传统样品高 10-40% 和 18-65%。加工后的 LMD 样品中的压缩残余应力比传统样品高 11-30%。这些差异与测试部件之间的微观结构和晶粒尺寸差异有关。© 2020 作者。由 Elsevier BV 出版 这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)由第五届 CIRP CSI 2020 科学委员会负责同行评审
1 全球工程与材料公司,2 西北大学工程科学与应用数学 本文表达的观点为作者观点,不应被视为官方观点或反映指挥官或美国海军的观点。 摘要 本文概述了我们最近增强的 Abaqus 3D 扩展有限元工具包 (XFA3D),用于评估块载荷下焊接铝结构的疲劳损伤。 为了减轻在焊接引起的残余应力场下任意裂纹的插入和扩展所带来的计算负担,将节点丰富位移场与水平集描述相结合,与混合隐式和显式裂纹表示方法相结合。 实现了简化的残余应力表征,而无需在裂纹扩展的每个步骤中调用两个单独的分析。 采用应力比相关的疲劳损伤累积模型来计算任意多块载荷谱下的疲劳损伤累积。首先对孔板和多孔梁中曲线疲劳裂纹扩展预测的模拟进行能力验证,然后将其应用于三个具有初始缺陷的焊接部件,包括对接焊缝拉伸试样、具有半椭圆表面缺陷的十字形拉伸试样和具有贯穿厚度裂纹的焊接 T 型接头。
我们提出了一种新颖的物理信息神经网络建模方法,用于腐蚀疲劳预测中的偏差估计。混合方法旨在将深度神经网络中的物理信息层和数据驱动层合并在一起。结果是一个累积损伤模型,其中物理信息层用于模拟相对容易理解的现象(通过 Walker 模型的裂纹扩展),数据驱动层用于解释难以建模的物理现象(即由于腐蚀导致的损伤累积偏差)。数值实验用于展示所提出的物理信息神经网络在损伤累积方面的主要特征。测试问题包括预测用于飞机机翼面板的 Al 2024-T3 合金的腐蚀疲劳。除了循环载荷外,面板还受到盐水腐蚀。物理信息神经网络使用对输入的全面观察(远场载荷、应力比和腐蚀性指数 - 按机场定义)和对输出的非常有限的观察(仅对一小部分机队进行检查时的裂纹长度)进行训练。结果表明,物理信息神经网络能够学习原始疲劳模型中由于腐蚀而产生的修正,并且预测足够准确,可以对机队中不同飞机的损坏情况进行排名(可用于确定检查的优先顺序)。
我们提出了一种新颖的物理信息神经网络建模方法,用于腐蚀疲劳预测中的偏差估计。混合方法旨在将深度神经网络中的物理信息层和数据驱动层合并。结果是一个累积损伤模型,其中物理信息层用于模拟相对容易理解的现象(通过 Walker 模型进行裂纹扩展),数据驱动层用于解释难以建模的物理现象(即由于腐蚀导致的损伤累积偏差)。使用数值实验来展示所提出的物理信息神经网络在损伤累积方面的主要特征。测试问题包括预测飞机机翼面板上使用的 Al 2024-T3 合金的腐蚀疲劳。除了循环载荷外,面板还受到盐水腐蚀。物理信息神经网络使用对输入的全面观察(远场载荷、应力比和腐蚀性指数 - 每个机场定义)和对输出的非常有限的观察(仅对一小部分机队进行检查时的裂纹长度)进行训练。结果表明,物理信息神经网络能够学习原始疲劳模型中由于腐蚀而导致的修正,并且预测足够准确,可以对机队中不同飞机的损坏进行排名(可用于确定检查优先级)。
- 威布尔形状参数 TCR - 电阻温度系数 C - 电容值 THS - 热点温度 CR - 循环速率 V - 电压 D - 缺陷密度 VA - 施加的最大电压 D056 - 空军维护数据库 VR - 额定电压 DIP - 双列直插式封装 X - 电介质厚度 DPDT - 双刀双掷 AT - 温度变化 Ea - 阿伦尼乌斯关系中使用的激活能 EMP - 电磁脉冲 ESD - 静电放电 F - 故障 FLHP - 全马力 FSN - 联邦库存编号 I 电流 IC - 集成电路 IPB - 图解零件故障 K - 玻尔兹曼常数 L - 电感 S - 故障率 LC - 生命周期 MCTF - 平均故障周期数 MLB - 多层板 MTTF - 平均故障时间 NOC - 未分类 P - 电源 PC - 印刷电路 PCB - 印刷电路板 PGA - 引脚栅格阵列 PPM - 百万分率 PWB -印刷线路板 0 - 热阻 QPL - 合格产品列表 R - 电阻(单位:欧姆) RF - 射频 RIW - 可靠性改进保证 S - 应力比 SIP - 单列直插式封装 SMC - 表面贴装元件 SMT - 表面贴装技术 SPC - 统计过程控制 SPST - 单刀单掷 SR 串联电阻 SSR 固态继电器 T - 温度 TA - 环境温度
J � � 平面应变 J 积分断裂韧性,MPa m K 应力强度因子(模式 I),MPa m ��� K � 临界断裂韧性,MPa m ��� K � 弹性应力强度因子,MPa m ��� K � 弹性或弹性 — 塑性应力强度因子,MPa m ��� K � � 平面应变断裂韧性,MPa m ��� K � 基于 J 积分的等效 K,MPa m ��� K ��� 最大应力强度因子,MPa m ��� K ��� 最小应力强度因子,MPa m ��� K � 裂纹尖端张开应力强度因子,MPa m ��� K � 弹性 — 塑性应力强度因子,MPam ��� K � 弹性应力集中因子 K � 弹性 — 塑性应力集中因子 K � 弹性 — 塑性应变集中因子 N 载荷循环次数 N � 失效前的载荷循环次数 P �� 裂纹尖端张开载荷,N P ��� 最大施加载荷,N r 孔或缺口尖端半径,mm R 应力比 ( S ��� / S ��� ) S 施加应力,MPa S �� 裂纹尖端张开应力,MPa S ��� 最大施加应力,MPa S ��� 最小施加应力,MPa S �� TWIST 中的平均飞行应力,MPa S � � 一克飞行应力,MPa t � 沿 � 轮廓的牵引力,MPa ¹ � 裂纹扩展速率数据的转变 (i " 1 至 4) ¹ * 裂纹尖端周围的轮廓积分,MPa m u � 沿 � 轮廓的位移,mm » 裂纹尖端区域周围的材料体积,mm �