本文对疲劳损伤评估的时域和频域方法进行了比较研究。详细描述了疲劳研究的主要步骤:材料特性、参考参数的定义、载荷历史处理、循环计数算法和损伤模型。此外,还强调了每个步骤中时域和频域进展之间的主要差异。总而言之,通过比较文献综述,我们可以确定这两种方法中的一些重要亮点和暗淡之处:在时域方法中,人们在开发 S-N 领域的高级材料特性模型方面做出了许多努力,无论是确定性的还是概率性的,但在频域方法中目前仅使用线性 Basquin 模型。此外,关于材料特性中的参考参数(应力、应变、能量等)的持续讨论并不存在频域方法中,因为频域方法主要基于应力范围。相反,频域方法对雨流直方图进行了先进的处理,提出了不同的统计分布,并给出了功率谱密度和预期疲劳损伤之间的理论和分析关系,从而提出了一种比基于时域的方法更简单、更容易应用于疲劳损伤评估的方法。
许多循环载荷结构在经过一定次数的循环后就会出现损坏,即使一个循环中的最大应力远低于静态强度。这种现象称为疲劳。这是一个关键标准,在对工程结构进行适当尺寸设计时必须考虑,因为工程结构在许多情况下会受到重复载荷。特别是在层压复合材料领域,由于其复杂的损伤机制,疲劳仍然是广泛研究的内容。本研究重点研究层压复合材料疲劳领域有限元分析 (FEA) 软件包的现状。由于可能应用于复合材料轮辋(其中会出现疲劳脱层问题),因此评估的重点在于层间疲劳损伤。
疲劳是军用飞机结构设计和持续适航性监测中的一个重要考虑因素。在 1991 年于巴斯举行的上一次 AGARD 会议上,会议确定需要审查用于评估机身部件疲劳损伤和裂纹扩展的几种方法的有效性,方法是将其预测与全尺寸试验和服务经验进行比较,从而对每种方法固有的保守程度进行分类。后一种考虑对于疲劳消耗的合理管理至关重要。为此目的。AGARD 内的结构和材料小组 (SMP) 于 1993 年秋季组织了一次研讨会,题为“疲劳损伤和裂纹扩展预测技术评估”。
在 Sesam Insight 中可视化海上风力涡轮机基础的累积疲劳损伤,该损伤是在 Sesam 的云计算工作流程中计算得出的。
1.1 概述................................................................................................................................ 4 1.2 腐蚀模型.................................................................................................................... 4 1.3 荷载.................................................................................................................................... 4 1.4 疲劳损伤计算.................................................................................................................... 5 1.5 结构细节分类....................................................................................................................... 7 1.6 其他细节....................................................................................................................... 10
1.1 概述................................................................................................................................ 4 1.2 腐蚀模型.................................................................................................................... 4 1.3 荷载.................................................................................................................................... 4 1.4 疲劳损伤计算.................................................................................................................... 5 1.5 结构细节分类....................................................................................................................... 7 1.6 其他细节....................................................................................................................... 10
风力涡轮机部件由于暴露在极端环境条件下,尤其是海上环境条件下,会承受相当大的应力和疲劳。为此,本研究探索了两种不同的风力涡轮机叶片疲劳损伤估计和剩余使用寿命预测方法。第一种方法使用雨流计数算法。第二种方法来自疲劳损伤模型,该模型描述了由于基质裂纹导致的微观损伤传播,在宏观尺度上表现为刚度损失。这两种技术都使用从著名的风力涡轮机模拟器 FAST(疲劳、空气动力学、结构和湍流)获得的叶片根部力矩传感器信号提供的信息进行了测试。
疲劳是军用飞机结构设计和持续适航性监测中的一个重要考虑因素。在 1991 年于巴斯举行的上一次 AGARD 会议上,会议确定需要审查用于评估机身部件疲劳损伤和裂纹扩展的几种方法的有效性,方法是将其预测与全尺寸试验和服务经验进行比较,从而对每种方法固有的保守程度进行分类。后一种考虑对于疲劳消耗的合理管理至关重要。为此目的。AGARD 内的结构和材料小组 (SMP) 于 1993 年秋季组织了一次研讨会,题为“疲劳损伤和裂纹扩展预测技术评估”。
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。
摘要 本文提出了一种用于在线疲劳损伤监测的风力涡轮机齿轮箱载荷估算新方法。所提出的方法采用数字孪生框架,旨在基于 CMS 振动数据和 SCADA 数据的发电机扭矩测量值连续估算动态状态。了解动态状态后,可以轻松确定齿轮箱轴承处的局部载荷,并应用疲劳模型来跟踪疲劳损伤的累积。使用来自高保真齿轮箱模型的模拟测量值进行案例研究,以评估所提出的方法。所考虑的 IMS 和 HSS 轴承处的估计载荷与测量值呈中度至高度相关性(R = 0 .50 − 0 .96 ),因为未完全捕获低频内部动态。估计的疲劳损伤与测量值相差 5-15%。