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World File Search System材料疲劳
技术项目
增材技术 增材制造主题演讲 增材制造联合主题演讲 周一 下午 2:30 6A 136 增材制造：利用同步加速器、中子和原位实验室规模技术进行高级表征 同步加速器、中子和原位技术：主题演讲 周一 上午 8:00 8 109 海报展示会 周一 前夕 5:30 下午 Sails Pavilion 343 高速 X 射线成像和衍射 周二 上午 8:30 8 165 残余应力：中子、X 射线和其他测量方法 周二 下午 2:00 8 198 工业应用和展望 周三 上午 8:30 8 230 结构和微观结构 周三 下午 2:00 8 262 原位监测和诊断：定向能量沉积 周四 上午 8:30 8 292 原位监测和诊断：粉末床 周四 下午 2:00 8 319 增材制造：替代工艺（超越光束） 粘合剂喷射 周一 上午 8:00 7A 109 海报展示会 周一 前夕 下午 5:30 帆船馆 344 新兴增材工艺 周二 上午 8:30 7A 165 烧结和新工艺 周二 下午 2:00 7A 199 固态工艺 周三 上午 8:30 7A 231 能源应用的增材制造 II 海报展示会 周一 下午 5:30 帆船馆 343 鉴定、强化和升级 周二 上午 8:30 9 164 建模 周二 下午 2:00 9 198 特性分析 I 周三 上午 8:30 9 229 核能 周三 下午 2:00 9 261 传热组件与连接 周四 上午 8:30 9 291 特性 II 周四 下午 2:00 9 318 增材制造疲劳与断裂 IV：在关键应用中的自信使用 加工-结构-性能-性能 I 周一 上午 8:00 7B 108 海报展示会 周一 前夕 5:30 下午 帆船馆 342 加工-结构-性能-性能 II 周二 上午 8:30 10 164 加工-结构-性能-性能 III 周二 下午 2:00 10 197 加工-结构-性能-性能 IV 周三 上午 8:30 10 229 与材料疲劳研讨会联合会议 - 基于微观结构的增材制造材料疲劳研究 周三 下午下午 2:00 10 261
超细晶粒层状金属复合材料
提高材料疲劳寿命的方法之一是提高材料强度。这通常是通过合金化来实现的。[3 – 6] 然而，一个主要缺点是，与低合金或非合金样品相比，合金含量较高的系统的腐蚀性能通常会变得更差。[7] 另一种提高强度的方法是细化晶粒。这种方法的优点是在不改变材料化学成分的情况下实现强度的提高。将晶粒尺寸减小到亚微米范围的特别有效的方法是剧烈的塑性变形工艺。[8 – 10] 在这些过程中，材料会受到高塑性变形，而不会改变材料的横截面形状。通过重复几次该工艺步骤，可以引入非常大量的塑性变形，从而在材料中引入新的位错。这些位错形成新的亚晶粒，由于能量最小化，亚晶粒通过进一步变形转变为大角度晶界。与粗晶粒 (CG) 材料相比，此类超细晶粒 (UFG) 材料的循环性能明显更佳。[10 – 13] 由于 UFG 材料的晶粒尺寸较小，因此通常用于适应 CG 材料疲劳过程中应变的位错排列和/或结构的发展受到阻碍。[14,15]
基于虚拟仿真的轻型卡车后桥疲劳分析...
首先根据实测车辆参数建立整车MBD（多体动力学）模型。十、进行路谱采集试验。在试验路况下，采集整车多个位置的加速度、位移、力信号。以路试信号为迭代目标，以车辆MBD模型为迭代载体，利用VIM（虚拟迭代法）获取车辆等效激励。将VIM获取的等效激励应用到车辆MBD模型中，得到驱动后桥关键点的载荷谱。通过实测信号与迭代信号的对比，验证模型的准确性，增强关键点载荷谱的可靠性。其次，建立后桥FEA（有限元分析）模型，借助FEA软件获取单位载荷下各关键点的静态分析结果。第三步，将后桥有限元分析结果、关键点载荷谱、材料疲劳特性曲线输入疲劳软件进行后桥疲劳仿真，根据疲劳分析结果准确定位疲劳寿命未达到设定目标的位置，最后基于以上结果对结构进行优化，优化后的后桥疲劳寿命评估表明其耐久性得到了显著提高。
航空活塞发动机耐久性评估方法
航空发动机的一个重要问题是量化大修前的剩余寿命。本文描述的算法可以以良好的可靠性计算汽油活塞发动机的剩余寿命。该方法已在小型、最新一代、自然吸气飞机和赛车活塞发动机上进行了测试，并在多项实验中证明是有效的。该方法直接在发动机的电子控制系统上实现，仅需几行 C 代码。该方法也可用于许多工业发动机。这种创新方法假设只有两个主要因素（功率水平和磨损）会影响发动机的耐用性或大修间隔时间。这两个因素被视为独立的，并与最坏情况标准相结合。假设磨损遵循对数定律，并使用类似于材料疲劳 Miner 定律的公式，这样只需了解两个点就可以计算出功率水平曲线。磨损曲线也与发动机循环次数有关。该算法非常简单，只需几行软件代码访问从现有传感器收集的数据即可实现。该系统目前用于评估赛车发动机的实际剩余寿命。
使用先进的无损检测进行关键基础设施故障分析和预防的概念模型。
摘要 - 关键基础设施的故障分析和预防对于确保运行可靠性和安全性至关重要。该概念模型探索了先进的无损检测 (NDT) 方法在关键基础设施系统中检测、分析和缓解故障的集成。无损检测技术（例如超声波检测、射线照相术、热成像和声发射分析）可实时洞察结构完整性而不会造成损坏。这些技术能够及早发现裂纹、腐蚀和材料疲劳等缺陷，这些缺陷通常是灾难性故障的前兆。所提出的模型概述了一种将预测分析与无损检测相结合的系统方法，以增强基础设施监控和维护策略。关键组件包括数据采集、预处理、使用机器学习算法进行缺陷分类以及实时决策。结合先进的数据融合技术，整合多种无损检测方法的见解，从而提高缺陷检测的准确性和可靠性。此外，该模型利用数字孪生技术来模拟和预测故障场景，从而实现主动维护和优化资源分配。该模型还强调了结合支持物联网的传感器和基于云的平台进行远程监控和利益相关者之间的实时数据共享的重要性。解决数据安全、可扩展性和测试协议标准化等挑战，以确保在交通、能源和
使用可变磁阻传感器和叶尖正时方法对压缩机和涡轮叶片进行结构健康监测
摘要。本文介绍了旋转风扇、压缩机和涡轮叶片诊断的综合方法。关键的低速和高速旋转流体流动机械（风扇、蒸汽涡轮机和航空喷气发动机）面临机械损坏（由异物和侵蚀引起）、腐蚀和其他形式的材料疲劳（LCF、HCF、VHCF、TMF）的风险。叶片质量变化（沉积物的影响）和材料各向异性率导致模态特性变化，这些物体面临危险。为了监测叶片的实际运行状况和技术状态，采用了旋转叶片观察器方法（叶尖定时方法）。受监控的旋转叶片排和磁阻传感器的组合创建了一种编码器，其输出信号同时包含以下信息：- 由空气动力和质量力输入引起的叶片振动；- 瞬时转子转速；- 转子不平衡和振动；- 磁阻传感器与振动和旋转叶片的耦合条件。测量值是叶片到达固定观察者（安装在装配外壳上的磁阻传感器）的时间 (TOA)。TOA 受非周期性（瞬时理想转子转速）和周期性分量（叶片和转子振动）调制。TOA 的测量是通过频率法实现的，可用于典型的计数器卡和 AD/DA 转换器。利用记录（非均匀采样）数据的数值处理来分离 TOA
课程要求 2024 - 2025 学生状态
ENME 619.55 管道系统工程完整性管理 2024/2025 学年不提供，2025/2026 学年可能可用 ENME 620 管道系统测绘工程 2024/2025 学年不提供，2025/2026 学年可能可用 ENME 622 泵站和压缩机站 2025 年冬季 ENME 624 管道经济学基础 2025 年冬季 ENME 626 管道行业腐蚀科学 2025 年冬季 ENME 628 管道涂层 2024/2025 学年不提供，2025/2026 学年可能可用 ENME 630 管道系统液体液压基础 2024 年秋季 ENME 632 管道系统气体液压基础 2024/2025 学年不提供2024/2025，可能在 2025/2026 年开放 ENME 634 管道岩土工程 2024 年秋季 ENME 636 埋地钢管道系统的结构分析 2024/2025 年不提供，可能在 2025/2026 年开放 ENME 638 管道行业的失效和断裂力学 2024/2025 年不提供，可能在 2025/2026 年开放 ENME 640 材料的应力腐蚀开裂 2024 年秋季 ENME 667 断裂力学 2024/2025 年不提供，可能在 2025/2026 年开放 ENME 669 材料疲劳 2024/2025 年不提供，可能在 2025/2026 年开放
飞机用有机基质复合材料的多物理疲劳：
• Sinchuk, Y.、Pannier, Y.、Antoranz-Gonzalez, R.、Gigliotti, M. (2019) 基于 μ-CT 的有限元模型分析含空隙的碳/环氧 3D 纺织复合材料中水分扩散引起的应力，复合结构，212：561-570。- https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2018.12.041 • Gigliotti, M.、Pannier, Y.、Sinchuk, Y.、Antoranz-Gonzalez, R.、Lafarie-Frenot, M.C.、Lomov, S.V.(2018) X 射线微型计算机断层扫描表征无卷曲 3D 正交编织复合材料中热循环引起的裂纹，复合材料 A 部分：应用科学与制造，112：100-110。- https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2018.05.020 • Foti, F.、Gigliotti, M.、Pannier, Y.、Mellier, D.、Lafarie-Frenot, M.C.(2018) 环境对交叉层 C/环氧层压复合材料高温疲劳的影响，复合结构，202：924-934。- https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2018.04.065 • Sinchuk, Y., Pannier, Y., Gueguen, M., Gigliotti, M. (2017) 使用全局-局部方法对 2D 纺织复合材料中的水分膨胀进行基于图像的建模，Proc IMechE Part C：机械工程科学杂志 - 特别版：“交通工程中的轻量化设计” 客座编辑：Serge Abrate，美国南伊利诺伊大学，Vincenzo Crupi，意大利墨西拿大学，Gabriella Epasto，意大利墨西拿大学，232：1505–1519。- ISSN：0954-4062，doi：10.1177/0954406217736789 • Sinchuk, Y., Pannier, Y., Gueguen, M., Tandiang, D., Gigliotti, M. (2017) 基于计算机断层扫描的纺织复合材料水分扩散和膨胀建模与仿真，国际固体与结构杂志，154：88-96。- ISSN：0020-7683，doi：10.1016/j.ijsolstr.2017.05.045 • Gigliotti M、Pannier Y、Lafarie - Frenot MC、Grandidier JC。(2016) “飞机应用中有机基复合材料“多物理”疲劳的一些例子”。载于：《航空航天工程中的复合材料和结构》，Carrera E，编辑。Trans Tech Publications，瑞士普法菲孔；第五章，第 79-96 页。• Guigon C、Lafarie - Frenot MC、Pannier Y、Rakotoarisoa C. (2015) “环境对 3D 编织聚合物基复合材料中热循环引起的微裂纹的影响”。ICFC6，第六届复合材料疲劳国际会议。法国巴黎，第 10 页。 • Gigliotti M、Pannier Y、Foti F、Lafarie - Frenot MC、Mellier D、Luu TC。(2015) “飞机用层压和纺织有机复合材料的多物理疲劳”。ICFC6，第六届复合材料疲劳国际会议。法国巴黎，10 页。 • Foti F、Pannier Y、Gigliotti M、Lafarie - Frenot MC、Mellier D、Luu TC。(2015)“用于航空应用的层压和编织有机基质复合材料的多物理疲劳。JNC 19，第十九届全国复合材料日。里昂（法国）。• Guigon C、Lafarie - Frenot MC、Pannier Y、Olivier L、Rakotoarisoa C.（2014 年）“温度和热循环老化对 RTM 制造的聚合物基质 3D 编织复合材料性能的影响”。ECCM16，第 16 届欧洲复合材料会议。西班牙塞维利亚。8 页。• Guigon C、Pannier Y、Beringhier M、Lafarie - Frenot MC 和 Rakotoarisoa C.（2013 年）“温度和热循环对 RTM 工艺制造的 3D 编织 CMO 阻力的影响”。JNC18，第十八届全国复合材料日。法国南特。• Gigliotti，M.、Grandidier，J.C.、Lafarie-Frenot，M.C.（2014）“有机基质复合材料的老化。“案例研究”，载于《工程技术》，AM 5 322，T.I. 版，巴黎，34 页 • Gigliotti，M.，Grandidier，J.C.，Lafarie-Frenot，M.C.（2013）“有机基质复合材料的老化。建模工具”，《工程技术》，AM 5 322，T.I. 版，巴黎，17p • Lafarie-Frenot MC，Ho NQ。(2006)“热循环条件下自由边层内应力对 CFRP 板层损伤过程的影响”。复合材料科学与技术； 66: 1354-65。• Lafarie-Frenot MC、Rouquie S、Ho NQ 和 Bellenger V. (2006)“等温老化和热循环过程中 C/环氧层压板损伤发展情况比较”。复合材料 A 部分：应用科学和制造； 37: 662-71。• Rouquie S、Lafarie-Frenot MC、Cinquin J、Colombaro AM。(2005)“中性和氧化环境中碳/环氧层压板的热循环”。复合材料科学与技术； 65: 403-9。
飞机用有机基质复合材料的多物理疲劳：
• Sinchuk, Y.、Pannier, Y.、Antoranz-Gonzalez, R.、Gigliotti, M. (2019) 基于 μ-CT 的有限元模型分析含空隙的碳/环氧 3D 纺织复合材料中水分扩散引起的应力，复合结构，212：561-570。- https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2018.12.041 • Gigliotti, M.、Pannier, Y.、Sinchuk, Y.、Antoranz-Gonzalez, R.、Lafarie-Frenot, M.C.、Lomov, S.V.(2018) X 射线微型计算机断层扫描表征无卷曲 3D 正交编织复合材料中热循环引起的裂纹，复合材料 A 部分：应用科学与制造，112：100-110。- https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2018.05.020 • Foti, F.、Gigliotti, M.、Pannier, Y.、Mellier, D.、Lafarie-Frenot, M.C.(2018) 环境对交叉层 C/环氧层压复合材料高温疲劳的影响，复合结构，202：924-934。- https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2018.04.065 • Sinchuk, Y., Pannier, Y., Gueguen, M., Gigliotti, M. (2017) 使用全局-局部方法对 2D 纺织复合材料中的水分膨胀进行基于图像的建模，Proc IMechE Part C：机械工程科学杂志 - 特别版：“交通工程中的轻量化设计” 客座编辑：Serge Abrate，美国南伊利诺伊大学，Vincenzo Crupi，意大利墨西拿大学，Gabriella Epasto，意大利墨西拿大学，232：1505–1519。- ISSN：0954-4062，doi：10.1177/0954406217736789 • Sinchuk, Y., Pannier, Y., Gueguen, M., Tandiang, D., Gigliotti, M. (2017) 基于计算机断层扫描的纺织复合材料水分扩散和膨胀建模与仿真，国际固体与结构杂志，154：88-96。- ISSN：0020-7683，doi：10.1016/j.ijsolstr.2017.05.045 • Gigliotti M、Pannier Y、Lafarie - Frenot MC、Grandidier JC。(2016) “飞机应用中有机基复合材料“多物理”疲劳的一些例子”。载于：《航空航天工程中的复合材料和结构》，Carrera E，编辑。Trans Tech Publications，瑞士普法菲孔；第五章，第 79-96 页。• Guigon C、Lafarie - Frenot MC、Pannier Y、Rakotoarisoa C. (2015) “环境对 3D 编织聚合物基复合材料中热循环引起的微裂纹的影响”。ICFC6，第六届复合材料疲劳国际会议。法国巴黎，第 10 页。 • Gigliotti M、Pannier Y、Foti F、Lafarie - Frenot MC、Mellier D、Luu TC。(2015) “飞机用层压和纺织有机复合材料的多物理疲劳”。ICFC6，第六届复合材料疲劳国际会议。法国巴黎，10 页。 • Foti F、Pannier Y、Gigliotti M、Lafarie - Frenot MC、Mellier D、Luu TC。(2015)“航空应用层压和编织有机基复合材料的多物理疲劳。JNC 19，第 19 届全国复合材料日。里昂（法国）。• Guigon C、Lafarie - Frenot MC、Pannier Y、Olivier L、Rakotoarisoa C. (2014)“温度和热循环老化对 RTM 制造的聚合物基体 3D 编织复合材料性能的影响”。ECCM16，第十六届欧洲复合材料会议。西班牙塞维利亚。8 页。• Guigon C、Pannier Y、Beringhier M、Lafarie - Frenot MC、Rakotoarisoa C. (2013)“温度和热循环对 RTM 工艺制造的 3D 编织 CMO 性能的影响”。JNC18，第 18 届全国复合材料日。法国南特。• Gigliotti, M.、Grandidier, J.C.、Lafarie-Frenot, M.C.(2014)“有机基复合材料的老化。案例研究”，《工程技术》，AM 5 322，T.I. 版，巴黎，34p • Gigliotti, M.、Grandidier, J.C.、Lafarie-Frenot, M.C.(2013)“有机基复合材料的老化。建模工具”，《工程技术》，AM 5 322，T.I. 版，巴黎，17p • Lafarie-Frenot MC，Ho NQ。(2006)“热循环条件下自由边缘层内应力对 CFRP 层压板损伤过程的影响”。复合材料科学与技术； 66：1354-65。• Lafarie-Frenot MC、Rouquie S、Ho NQ、Bellenger V. (2006)“等温老化或热循环过程中 C/环氧树脂层压板损坏发展的比较”。复合材料 A 部分：应用科学与制造； 37：662-71。• Rouquie S、Lafarie-Frenot MC、Cinquin J、Colombaro AM。(2005)“中性和氧化环境中碳/环氧树脂层压板的热循环”。复合材料科学与技术； 65：403-9。
09-05 疲劳分析与设计中的平均应力评估
09-05 疲劳分析与设计中的平均应力评估 提交人：Stig Berge，挪威科技大学海洋技术系（挪威特隆赫姆 7491）。传真 +47 73595528 电子邮件：stig.berge@ntnu。no ）和 S.Petinov，材料强度系，圣彼得堡国立理工大学（俄罗斯圣彼得堡理工大学 195251，Polytechnicheskaya St. 29，电话：7-812-552-6303 电子邮件：Petinov@SP5198.spb.edu ） 1.0 目标 1.1 平均应力是船体结构细节的载荷历史和疲劳的重要组成部分。当拉伸时，它会增加载荷循环中的最大应力并缩短结构部件的疲劳寿命。不同方法之间缺乏共性，因此有必要验证模型并协调规范。1.2 但是，在随机和恒定载荷成分组合的情况下，缺乏评估平均应力影响的适当方法。1.3 该项目的目标是审查有关该主题的可用数据，计划和开展结构钢实验，分析结果并制定用于海洋应用的疲劳分析中平均应力影响的评估方法。2.0 背景 2.1 船体和海洋焊接结构的设计规范最近大多忽略了平均应力对关键细节疲劳性能的影响。ISSC 于 2003 年进行的一项调查报告称，8 个主要船级社中有 6 个使用了平均应力校正因子。在最近通过的《油船和散货船共同结构规范》（IACS，2005）中，实施了平均应力修正，尽管油船和散货船的形式截然不同。最近在 IACS 文件中建议的考虑程序是引入等效应力，这允许考虑残余焊接应力和 SW 载荷条件下的平均应力。2.2 但是，应用修正和等效应力可能仅被视为近似值，因为它基于具有恒定幅度和平均应力的组合循环应力的隐含假设。2.3 海洋应用中载荷序列的特定属性是窄带随机波载荷和缓慢变化（或恒定）载荷的组合，被视为平均应力的来源。这意味着隐含的实验程序和材料疲劳行为的相应建模应考虑平均应力与实际变幅载荷的影响。这将揭示循环应变硬化或软化的具体性质