不同載荷下缺口參數(shù)對軸類零件低周疲勞壽命的影響.pdf

1、具有環(huán)形缺口的圓軸構(gòu)件的疲勞問題一直是人們所關注的熱點問題。目前單軸缺口疲勞的研究已趨成熟,而多軸缺口疲勞壽命有許多問題尚待解決。在工程實際中,只受單軸應力狀態(tài)的情況是極少見的。即使外部只受單軸應力狀態(tài),在缺口處也往往是處于多軸應力狀態(tài),開展缺口軸類零件的疲勞壽命預測研究具有重要的理論意義和工程應用價值。本文通過理論分析和大量實驗,系統(tǒng)研究具有環(huán)形缺口軸的疲勞壽命問題。論文的主要工作和取得的主要成果如下:
　　 (1)總結(jié)影響缺

2、口軸疲勞壽命的影響因素并對其分類分析?；趥鹘y(tǒng)的疲勞壽命模型,建立缺口軸的疲勞壽命估算模型,評判幾種安全壽命預測模型及其影響因素?；谌笨诩舛烁浇膽霰磉_式,得出無量綱因子。應用建立的缺口軸疲勞壽命模型,通過計算,得到了缺口半徑、缺口張開角和缺口深度與無量綱因子的關系表達式。結(jié)果表明,對具有環(huán)形缺口的圓桿,可以把無量綱因子作為表征參量,統(tǒng)一描述環(huán)形裂紋、環(huán)形鈍裂紋和環(huán)形切口問題。
　　 (2)缺口軸在低周拉壓、懸臂彎曲及懸臂

3、彎扭載荷下的疲勞實驗研究。設計在立式疲勞試驗機上進行彎曲、扭轉(zhuǎn)和彎扭組合疲勞實驗的組合夾具;在日本島津(SHIMADZU EHF-EM100kN)新型電液伺服疲勞試驗機上進行具有缺口的圓軸在拉壓、懸臂彎曲及懸臂彎扭載荷下的低周疲勞實驗。通過實驗和分析,獲得缺口半徑、缺口深度和缺口張開角在三種載荷條件下對缺口軸疲勞壽命的影響。結(jié)果表明,缺口半徑、缺口深度和缺口張開角都是無量綱因子的函數(shù),而且隨著缺口半徑逐漸增大,缺口軸的疲勞壽命基本呈現(xiàn)增

4、大的趨勢。隨著切徑比的逐漸增大,缺口軸的疲勞壽命呈下降趨勢。缺口張開角在小于90°時,對缺口軸疲勞壽命的影響基本可以忽略,證明了所建立的缺口軸疲勞壽命模型的有效性。
　　 (3)針對影響缺口軸疲勞壽命因素多,且各因素間存在交互作用的問題,提出一種基于Matlab的BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡的多因素疲勞壽命預測方法。仿真結(jié)果表明,這種方法用來預測缺口參數(shù)(缺口半徑、缺口深度和缺口張開角)對缺口軸疲勞壽命的影響時具有較高的精度、良好的自適應和