波动应力远低于单次施加应力时导致失效所需的应力。据估计,疲劳是造成所有机械服务故障的约 90% 的原因。疲劳是一个会影响任何移动部件或组件的问题。道路上的汽车、飞机机翼和机身、海上船舶、核反应堆、喷气发动机和陆基涡轮机都容易发生疲劳失效。疲劳最初在 19 世纪初被认定为一个问题,当时欧洲的研究人员观察到桥梁和铁路部件在受到重复载荷时会开裂。随着世纪的进步和金属用途的扩大以及机器使用的增加,记录到的受到重复载荷的部件失效越来越多。如今,由于结构疲劳变得越来越重要,*通讯作者:M. Sreeteja
关键词:飞机监测、机队优化、报废、老化飞机。摘要尽管结构完整性问题日益严重,维护成本不断上升,但军用飞机机队仍在不断老化。飞机并没有被大量替换或退役,而是寿命超过了其原始设计使用寿命。由于老化飞机的维护成本更高,空军的这一额外负担迫使他们采取更智能的方法来加强结构健康监测。随着数据记录技术的改进和记录容量的提高,结构健康监测工具在了解飞机寿命方面变得更加重要。积累的历史数据为报废机队优化提供了机会。本文对老化飞机问题进行了全面回顾,并提出了未来报废机队优化研究的方向。这些建议包括改变飞机利用率、优化飞机基地和预测结构疲劳,所有这些都可以实现整个机队的成本节约。
16. 摘要 大型高速铝制船舶通常需要保持严格的操作限制,以防止因制造缺陷和服务引起的缺陷的亚临界增长而导致故障。研究表明,可以通过插入局部高断裂韧性材料或降低裂纹扩展驱动力来阻止裂纹扩展。铝结构裂纹抑制器设计程序的缺乏阻碍了机械抑制器装置的最佳选择,以在裂纹达到临界状态之前阻止裂纹。本报告旨在开发和验证裂纹抑制器增强型铝制海洋结构的设计和性能评估方法。该项目的目标是提高现有的裂纹起始和扩展建模能力。这将有效可靠地捕捉裂纹抑制器对焊接铝制海洋结构疲劳和断裂性能的影响。此外,这种改进的能力将用于探索裂纹抑制器的优化设计以满足设计要求。
疲劳分散因子是载荷谱下飞机结构的寿命可靠性指标,用来描述疲劳分析与试验结果的可靠性。军用飞机结构强度规范(GJB67.6-2008)规定,采用平均载荷谱进行疲劳分析时,分散因子一般取4,对应可靠度水平为99.87%;采用严酷载荷谱进行疲劳分析时,分散因子取2~4,但具体数值尚不明确。本研究参考大量相关数据,假设载荷谱引起的疲劳损伤与结构临界损伤值服从对数正态分布,从概率统计的角度对分散因子进行理论推导,并给出不同可靠性水平下结构寿命的疲劳分散因子,进一步确定典型结构细节的差分疲劳分散因子,为采用严酷载荷谱进行军用飞机结构疲劳设计和全尺寸疲劳试验奠定基础。
本文概述了美国海岸警卫队的疲劳寿命评估项目 (FLAP) 及其结果在国家安全巡逻艇级船体结构生命周期管理中的应用。FLAP 仪器的关键测量之一包括基于雷达的波浪数据测量系统。这些测量用于确定巡逻艇在服役前五年遇到的运行概况和波浪统计数据。将此信息与设计假设进行比较,以了解设计、实际操作和对长期疲劳损伤预测的影响之间的差异。讨论了操作员的影响。模型测试、专门试验和长期监测为分析和预测的局限性提供了宝贵的见解。讨论了基于可靠性的疲劳寿命预测方法,以及如何使用它们来评估疲劳生命周期管理的选项以及在设计早期考虑疲劳的投资回报率 (ROI)。最后,本文给出了结论和建议,以推进光谱疲劳方法,从而以经济的方式管理船舶结构疲劳。
摘要 近十年来,自修复材料在空间应用领域变得极具吸引力,这是由于其技术的发展以及随之而来的空间系统和结构设计可能性,这些系统和结构能够在与微流星体和轨道碎片撞击、意外接触尖锐物体、结构疲劳或仅仅是由于材料老化而造成损坏后进行自主修复。将这些新材料整合到航天器结构设计中将提高可靠性和安全性,从而延长使用寿命和任务。这些概念将为建立新的轨道站、在月球上定居和人类探索火星带来决定性的推动力,从而实现新的任务方案。本综述旨在介绍最新、最有前景的空间应用自修复材料和相关技术,以及与它们当前的技术局限性以及空间环境的影响相关的问题。在介绍太空探索和自修复概念的前景和挑战之后,简要介绍了空间环境及其对材料性能的可能影响。然后对自修复材料进行详细分析,从一般的内在和外在类别到具体的机制。
或者是否也可以提供具有适当耐腐蚀性能的钢材? “阵列应安装在 YSPSC 建造的钢筋混凝土结构上,与照片 1、图 1 和图 2 中的 E10 部分图表和照片中所示的非常相似” “供应商/投标人应提供所有金属(铝)结构和硬件(即安装导轨、U 型梁、支架、螺母、螺栓、垫圈、基础螺栓、必要时的支撑等,以及此类结构的清晰安装说明和图表。” 金属结构可接受铝和不锈钢。 可接受合适的镀锌钢锚栓/基础螺栓将金属结构安装在 YSPSC 建造的混凝土结构上。 支撑可以由合适的镀锌钢制成,以提供对最大风荷载(台风)的最佳抵抗力。 镀锌厚度必须足以避免腐蚀:“耐候性所有结构必须能够在该地点恶劣的热带海洋环境中抵抗至少 20 年的户外暴露,而不会出现任何明显的腐蚀或结构疲劳。”关于电源逆变器的问题:
D 为损伤(D 等于 1 时理论上对应于失效),n i 和 N i 分别为第 i 个恒幅应力水平 σ i 施加的循环数和失效循环数。由于其内在的简单性,Miner 规则已成为基于耐久性方法的金属结构疲劳设计的行业标准。它已被用于领先的钢结构设计标准,如 EN 1993-1-9:2005 [ 3 ]、DNVGL-RP-C203:2016 [ 4 ] 和 BS 7608:2014 [ 5 ]。Schütz [ 6 ] 发表了对不同疲劳测试程序及其结果的全面概述和批判性评论。测试程序表明,实验寿命与 Miner 规则预测的寿命之间存在很大差异。对于从低到高 ( σ 1 < σ 2 ) 的载荷序列,寿命预测往往比较保守,而对于从高到低的载荷序列 ( σ 1 > σ 2 ),寿命预测往往比较不保守。对于随机载荷谱,非保守方面的 10 倍及以上的因子并不罕见。因此,尽管 Miner 规则被广泛使用,但它仍存在许多缺点。主要缺陷是其载荷水平独立性、载荷序列独立性以及没有考虑裂纹尖端塑性引起的载荷相互作用效应 [ 7 ]。Schijve [ 8 ] 还提到,它无法解释具有
裂纹抑制器增强型铝制海洋结构的新设计和性能评估工具 1.0 目标。 1.1 本研究项目的目标是改进现有的建模能力,以有效可靠地捕捉裂纹抑制器对焊接铝制海洋结构疲劳和断裂性能的影响,并探索裂纹抑制器的最佳设计以满足设计要求。在恶劣的操作环境下设计大型铝制高速船需要焊接结构能够承受制造缺陷和服务引起的缺陷的亚临界增长而不会失效。研究表明,可以通过插入局部高断裂韧性材料或降低裂纹扩展驱动力来阻止裂纹扩展。由于缺乏用于铝结构的裂纹抑制器设计程序,因此无法选择最佳的机械抑制器装置来在裂纹达到临界状态之前阻止其扩散。本研究的目的是开发和实施一种新型计算工具,用于模拟存在裂纹抑制器、残余应力和焊接引起的材料异质性和非线性的情况下焊接铝制海洋结构的曲线裂纹扩展及其相关的残余强度和寿命。 2.0 背景。 2.1 当前和未来船舶制造商对重量和性能的需求要求最佳的轻质铝制船舶
摘要。本文分析了浮动平台和风力涡轮机转子的耦合动力学。特别是,阻尼是从转子和浮动平台的耦合方程中显式推导出来的。阻尼的分析导致了对不稳定性现象的研究,从而获得了导致非最小相位零点 (NMPZ) 的显式条件。分析了两个 NMPZ,一个与转子动力学有关,另一个与平台俯仰动力学有关。后者引入了一个新颖性,本文提供了一个显式条件来验证它。在本文的第二部分,从浮动平台阻尼的分析出发,提出了一种控制浮动海上风力涡轮机 (FOWT) 的新策略。该策略允许在平台俯仰运动中对控制器施加显式阻尼水平,该阻尼水平可适应风速和运行条件,而无需改变平台俯仰周期。最后,通过对参考 FOWT 进行气动-液压-伺服-弹性数值模拟,将新策略与无补偿策略和非自适应补偿策略进行比较。比较了产生的功率、运动、叶片螺距和塔基疲劳,表明新控制策略可以减少结构疲劳而不影响发电量。