多軸非同頻載荷下疲勞壽命預(yù)測方法的研究.pdf

1、目前，國內(nèi)外對多軸疲勞的研究主要集中在常幅加載條件下分為比例和非比例兩方面。多數(shù)研究者都以不同相位角作為非比例的特征參數(shù)來對多軸疲勞試驗進(jìn)行控制，而實(shí)際上載荷非比例的形式是多種多樣的，載荷的非同相、非同頻、不同波形、均值的存在都將引起非比例載荷。現(xiàn)有的文獻(xiàn)對非同相的多軸疲勞問題研究的較多，而對其它情況，尤其是非同頻的問題研究的很少。實(shí)際上，非同頻加載下構(gòu)件受力情況更為復(fù)雜，而且工程上的許多構(gòu)件所受的載荷經(jīng)常是不同頻的多軸載荷，如海上石油

2、鉆井平臺，飛機(jī)起落架等。因此，非同頻多軸疲勞研究是進(jìn)一步認(rèn)識復(fù)雜載荷乃至隨機(jī)載荷下疲勞損傷機(jī)理和失效過程，從而更有效解決實(shí)際工程問題所不可缺少的。
　　本文主要研究了多軸非同頻加載下材料平面上的應(yīng)力應(yīng)變隨時間變化的特點(diǎn)及其與同頻非同相加載下的異同，并給出此種情況下臨界平面確定的方法，提出了新的損傷參量，并建立了相應(yīng)的壽命預(yù)測模型。
　　第一，利用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)法對材料平面上的應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行分析，并與同頻非同相加載下的應(yīng)力應(yīng)變特性進(jìn)行

3、對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)非同頻加載下材料平面上應(yīng)力應(yīng)變的變化是變幅的、非同相而且是周期性的。
　　第二，根據(jù)對多軸非同頻加載下任一材料平面上剪應(yīng)變和正應(yīng)力隨時間變化的特點(diǎn)，分別在高、低周領(lǐng)域引入權(quán)值相加的概念，來確定多軸非同頻加載下的臨界平面。
　　第三，將臨界平面上的剪應(yīng)變、正應(yīng)變變程，正應(yīng)力和剪應(yīng)力變程分別進(jìn)行非線性組合建立了多軸非同頻加載下高、低周疲勞領(lǐng)域的損傷參量，并將所建立的損傷參量與相關(guān)的疲勞壽命預(yù)測模型相結(jié)合建立了多軸非