基于數(shù)值模擬的卸料車主軸斷裂與疲勞壽命研究.pdf

1、疲勞失效是機(jī)械工程領(lǐng)域的主要失效形式，許多重大災(zāi)難性事故都是由疲勞失效引起的，這些事故不僅威脅到生命財(cái)產(chǎn)安全，同時(shí)造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對(duì)材料和結(jié)構(gòu)件的疲勞失效進(jìn)行研究具有重大的工程及現(xiàn)實(shí)意義。
　　疲勞研究的目的有三點(diǎn)，一是定壽，即精確地預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)的疲勞壽命；二是延壽，即通過(guò)改變結(jié)構(gòu)等措施延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用壽命；三是優(yōu)化疲勞試驗(yàn)，即簡(jiǎn)化疲勞試驗(yàn)或縮短疲勞試驗(yàn)周期。本文以某卸料車主軸為研究對(duì)象，針對(duì)疲勞研究目的中前兩點(diǎn)進(jìn)行了探討。

2、
　　卸料車主軸是卸料車的重要部件，為了評(píng)價(jià)其使用安全性，本文以數(shù)值模擬為研究手段，分別就各工況下卸料車的應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)，軸的全疲勞壽命和含橫向裂紋的疲勞裂紋擴(kuò)展壽命進(jìn)行了較全面系統(tǒng)的研究分析，為卸料車主軸完整性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的建立奠定了一定的理論基礎(chǔ)。
　　本文主要進(jìn)行了以下幾方面的研究：
　　（1）采用有限元方法計(jì)算分析算例的疲勞壽命和斷裂力學(xué)參量K，并與理論解析值相比較，結(jié)果表明有限元方法確定結(jié)構(gòu)的疲勞壽命和斷裂力學(xué)參量是

3、準(zhǔn)確可靠的。從而為ANSYS分析卸料車主軸疲勞及疲勞裂紋擴(kuò)展壽命奠定了方法基礎(chǔ)。
　?。?）對(duì)各工況下的應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)進(jìn)行模擬分析，并對(duì)主軸中應(yīng)力集中區(qū)域的力學(xué)性能進(jìn)行了分析和研究，得出結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)點(diǎn)，從而為進(jìn)一步的疲勞分析提供依據(jù)。
　?。?）對(duì)主軸的疲勞壽命進(jìn)行研究，得出其從使用到斷裂的總疲勞壽命，為工程應(yīng)用提供了理論指導(dǎo)。并分析了幾個(gè)因素對(duì)疲勞壽命的影響，得出各因素對(duì)疲勞壽命影響的大小，為結(jié)構(gòu)的改進(jìn)提供了理論指導(dǎo)。