随着船舶运营利润越来越小,故障成本成倍增加,在设计阶段防止断裂的需求变得越来越重要。本报告为设计师提供了另一种工具。它提出了一种疲劳设计方法,将现有的疲劳数据应用于焊接船舶细节。名义应力方法的变体用于连接支架细节中的焊缝终止。这有助于选择可提高疲劳寿命的焊接配置,并评估焊接船舶结构细节中典型的几何应力集中因子和组合载荷的影响。案例研究展示了该方法。提供了所用术语的词汇表,并提出了未来研究的建议。
1971 年之前,西科斯基飞机公司分析直升机结构的主要方法是通常的材料强度方法。进行了半经验校正以解释复杂的切口或应力集中区域。对于一些冗余结构区域,在有限的程度上采用了弹性能量法,但主要用作高应力部件的应力检查。在 20 世纪 60 年代,机身广泛使用应变计(使用了大约一千个应变计)来将应力分析与测试结果关联起来。这项相关性研究表明,如果使用更准确的分析方法来预测内部载荷路径,可以实现显著的重量减轻。因此,使用力法重新分析机身类型结构,并获得了明显改善的相关性。但主要的问题是无法利用这种改进的方法及时进行结构设计。
此前,飞机机身结构中连接机翼机身和垂直尾翼机身的吊耳已提交有限元分析 [2-3]。由于快速加速和复杂运动,机翼表面将承受巨大的载荷 [4]。由于弯矩最大,机翼根部将承受最大的应力集中 [5]。支架用于将机翼固定在机身框架上。机翼的弯矩和剪应力通过这些附件传递到机身 [6]。此外,疲劳是指结构部件强度在运行过程中不断下降,在极低的极限应力水平下就会发生故障。这是因为重复载荷作用的时间较长。基于静态结构分析,利用应力寿命技术和 Goodman 标准进行的疲劳寿命计算预测几何形状是安全的 [7]。因此,机翼机身吊耳连接结构采用有限元分析和疲劳寿命计算方法进行设计。
电话。+33 (0)3.87.00.00.12 电子邮件:j.hatsch@compositeintegrity.com 摘要 复合材料在许多工业领域的应用越来越多。它们因其非常有趣的机械性能而被用于航空等尖端领域。然而,无论是在制造过程中还是在使用过程中,都可能会出现缺陷。这些缺陷会导致应力集中并可能产生严重后果。因此,检查复合结构以确保其完整性非常重要。因此,许多无损检测技术被使用或开发。超声波检测(单元件、多单元、水射流)可以检测到许多缺陷,并且可靠性较高。其他辅助超声技术如非接触式超声在某些情况下也具有优势。一些光学方法,例如剪切干涉术和热成像术,提供了快速、非接触式检查的可能性。此外,最后这两种技术受益于为提高其可检测性而进行的众多开发。这些发展导致了无损检测技术(例如振动热成像技术)之间的结合。所有使用的技术都会产生不同的结果。因此,根据所寻找的缺陷和使用条件,一种技术将比另一种技术更受青睐。摘要 复合材料在许多工业领域得到越来越多的应用。它们的机械性能非常有趣,这就是为什么这种材料经常用于航空等先进领域。然而,在制造过程或者使用过程中,可能会产生缺陷。缺陷可能会造成应力集中并带来严重后果。因此,测试复合结构以确保其完整性非常重要。因此,许多无损检测技术被使用或开发。超声波检测(单探头、相控阵、喷射扫描)可以检测到许多缺陷,并且可靠性很高。其他非接触式超声波技术在某些情况下显示出优势。然后,一些光学方法(如剪切干涉术和热成像术)可以实现非接触式快速控制。此外,这些后续技术利用了许多发展成果来提高其可检测性。这些发展导致了无损检测技术(如振动热成像)之间的耦合。所有技术都提供不同的结果。因此,根据寻找的缺陷和操作条件,一种技术比另一种技术更受青睐。
1971 年之前,西科斯基飞机公司分析直升机结构的主要方法是通常的材料强度法。进行了半经验校正以解释复杂的切口或应力集中区域。对于一些冗余结构区域,在有限的程度上采用了弹性能量法,但主要用作高应力部件的应力检查。在 20 世纪 60 年代,机身广泛使用应变计(使用了大约一千个应变计)来将应力分析与测试结果关联起来。这项相关性研究表明,如果使用更准确的分析方法来预测内部载荷路径,可以实现显著的重量减轻。因此,使用力法重新分析机身型结构,并获得了明显改善的相关性。但主要的问题是无法利用这种改进的方法及时进行结构设计。
船舶和其他结构中使用的钢材的断裂行为主要受以下因素控制:(1) 使用条件,即载荷速率和环境温度;(2) 钢材的机械性能;(3) 结构的设计和制造;以及 (4) 操作条件。使用条件影响机械性能,因为不同钢种的机械性能对载荷速率和温度的反应不同。设计和制造,包括构件的冗余和结构细节的局部几何形状(应力集中),决定了局部应力的大小和分布以及结构对外部施加载荷的响应。装载船舶的程序会影响操作条件。因此,在制定结构部件的断裂控制计划和评估极高加载速率对断裂控制的影响时,必须考虑所有这些因素。!!c,但是,由于改变加载速率的主要影响是改变钢材的机械性能,因此本文将重点讨论速率对钢材强度和断裂特性的影响。
摘要:激光熔覆提供了先进的表面处理能力,可提高部件的性能。然而,其有效性经常受到熔覆过程中热裂纹形成的挑战。本研究重点研究了通过激光熔覆应用于 304LN 不锈钢的新型钴基合金 (K688) 涂层中热裂纹的形成机理和抑制方法。结果表明,热裂纹的形成受液膜稳定性、应力集中和沉淀相的影响。大多数热裂纹出现在 25 ◦ –45 ◦ 大角度晶界 (HAGB) 处,因为这些晶界具有高能量,可稳定液膜。与高斯光束相比,平顶光束可产生具有较低温度梯度和更缓和的流体流动的熔池,从而降低涂层内的热应力和裂纹敏感的大角度晶界 (S-HAGB) 的比例。最后,通过使用平顶激光束优化工艺参数,可显著抑制裂纹形成。这些发现为实现异种材料的高质量激光熔覆提供了技术基础,为优化工艺参数以防止热裂纹的形成提供了见解。
2.2.5.e 对于应力集中区域的元件,即开口的拐角、主要支撑结构构件的肘板的趾部和跟部,在计算航海载荷工况(S + D 设计组合)的屈服利用系数时,材料的屈服应力不应大于 315 N/mm 2。当使用高强度钢不能提高高循环载荷下结构细节的疲劳强度时,这可用作控制高循环疲劳损伤的隐性方法。在许多情况下,由于结构中允许的应力较高,使用高强度钢建造的结构细节的疲劳损伤实际上比使用低碳钢建造的结构细节更严重。这种对高强度钢屈服强度利用的限制不适用于港口/油罐试验载荷工况(S 设计组合)。这些载荷工况所代表的相关失效模式是低周疲劳(重复屈服),可能由于加载/卸载顺序而发生。对于低周疲劳,疲劳强度随屈服强度的增加而增加,并且与材料的屈服强度成正比。另请参阅 2.3.5.h。
ENDEVCO ® 8500 型扩散压阻式压力传感器是压力传感器系列,与 Endevco 生产高质量仪器的传统一脉相承。除了高质量和高性能之外,这些传感器还具有高度的微型化。该产品系列中最受欢迎的版本之一采用 10-32 UNF 螺纹外壳(直径 5 毫米)。由硅制成的压力传感表面的有效面积直径仅为 0.08 英寸(2 毫米)。性能和耐用性的关键在于独特的传感器设计,该设计结合了扩散到硅芯片中的四臂惠斯通电桥。Endevco 开发了一种特殊形状的硅芯片,而不是简单的平面隔膜,可将应力集中在电阻元件的位置。这可以提高给定共振频率的灵敏度,并大幅提高耐用性。小型传感器内包含桥平衡和温度补偿元件,以优化性能。这是通过使用混合电路制造技术实现的。