绵羊汽车生活记录 sheep汽车资讯 从名义应力法来归纳制定台架加速试验方案时所应关注的要点

从名义应力法来归纳制定台架加速试验方案时所应关注的要点

论坛中楬橥的一起著作,仅代表作家部分关于少少题目的粗浅考虑、认知和见解,不代表作家管事单元的态度和见解,作家管事单元对论坛中的著作所表述的手腕和见解,不承负担何职守。

关于汽车耐久性工程中展开的各样试验可能有许众差异的分类,此中一个有益的分类是将试验分为“性格试验”(Characterizing Tests)和“验证性试验”(Verification Tests)。

性格试验的主意是得到原料或者零部件某种性格,比方说强度试验、疲乏极限测定试验等,都可能划归性格试验的周围,其主意不过乎关于计划举办验证、或某种优化革新,或者比力原料或者零部件某方面的性格。

验证性试验的首要主意是试图涌现构造的少少尚未被察觉的弱点,从而最大大概确切保咱们所计划和修制的产物是耐久的和牢靠的,这就须要根据构造正在本质利用情况下经受的载荷合理的编制试验脚本——加快试验计划,从而让根据这些加快试验计划展开的台架试验,不妨关于构造正在本质情况和工况下经受的毁伤具有代表性。因而,一言以蔽之:耐久性工程验证性试验中台架加快试验计划的编制,原本际是毁伤犹如性的构修。只要作战正在这种毁伤犹如性条件和底子上的台架加快试验计划,本领正在试验了结之后关于产物是否“放行”举办精确的决议,而且这种决议才可能确保和干系到产物的耐久性和牢靠性。

咱们正在论坛中通过《操纵表面应力法举办高周疲乏寿命评估的根基道理及其基于TecWare Falance求解器的完成》1和《正在表面应力法框架下对构造正在繁复载荷感化下众轴疲乏寿命评估题目的工程管理计划及其完成》2两篇著作,关于高周疲乏周围内、奈何通过表面应力法对金属构造的疲乏毁伤和寿命举办评估举办了综述性的先容。疲乏毁伤评估正在某种水平上可能说是关于构造疲乏毁伤最一切和精致的量化,因而,关于高周疲乏题目而言,这两篇著作根基综述性的麇集和捋顺了正在举办“毁伤犹如性构修”经过中所须要商酌到的一起要素。因而,咱们最先基于这两篇著作(没有阅读过这两篇著作的读者提议先读一下论坛中的这两篇著作1-2再阅读本文),将毁伤犹如性构修经过中所要商酌到的总共要素分门别类的汇总到下表1,然后基于这个表来理清如此一个题目:咱们正在面临差异的试验台架来合理协议加快试验计划的经过中,须要合切和商酌到哪些要素?或者这内部隐含和隐匿着一个加倍根基的条件式题目:咱们正在推行构造耐久性验证性试验的时期,应当采取什么样的台架?应当奈何确定台架计划?这关于咱们接下来的几篇著作聚焦于“台架加快试验”这一核心是紧急和有益的第一步。

咱们由采用表面应力法举办高周疲乏寿命评估的两篇著作起程,将影响正在高周疲乏周围内关于金属构造举办疲乏毁伤评估和量化的要素列举出来,汇总与表1。咱们将总共要素分为三大类:分辩涉及几何、原料和载荷三个种别。

与几何相干的重要是缺口要素。咱们大白1,缺口会使得构造个人的应力或应变陡增,变成应力聚合,恶化构造的抗疲乏本领。咱们须要通过疲乏缺口系数 来将缺口要素举办量化,从而用基于滑润试件的S-N弧线来关于缺口构造件的疲乏毁伤举办评估。

S-N弧线是采用表面应力法对构造举办高周疲乏毁伤评估的底子原料参数,关于某一整个的金属构造正在高周疲乏周围内举办疲乏毁伤评估,最先要具有涉及到的相干金属原料的S-N弧线,,从而正在载荷和毁伤(或寿命)之间作战数目上的合联。

尺寸效应和外观质地要素同属于原料要素,分辩通过尺寸系数和外观质地系数将这两个要素举办整个的量化。

日常来说,正在前提准许的情状下,咱们日常要把测试对象“原本来本”的放到台架上去举办试验。所谓“原本来本”:是指把原始尺寸(而不是缩比模子)的试件放到台架上去;是指把几何体式、包含一起的缺口细节都一律的试件放到台架上去;是指把利用的原料、加工工艺十足一律的“原汁原味”的试件放到台架上去。换句话说:是从出产流水线上抽一件产物原本来本的放到台架上去。如此就可能自然而然的保障:

·因为采用的加工工艺都是一律的,因而与真正构造件比拟,试验件的外观粗劣度、外观机合构造(是否渗碳、渗氮等)、外观渣滓应力都是一律的,因而牵连到的都是一律的

如此,咱们再来看一下单轴载荷感化下,关于构造正在高周周围内举办疲乏毁伤评估时,将滑润试验件的疲乏极限改进为构造件(含缺口)疲乏极限的联系式1:

因为是一样的(由于如前所述,涉及到的S-N弧线是一样的),、和也是一样的,因而,只消载荷系数也一样,将确保也一样,而只消载荷方面其它影响疲乏毁伤的要素再被照管到,将确保毁伤的高度犹如性!

因而,正在不涉及高温的情状下,只消将实际中的真正构造件“原本来本”的放到台架上去推行耐久性台架试验,正在找寻毁伤犹如性的道道上就只须要合切载荷方面的要素,这些要素无外乎:载荷是单轴的依旧众轴的?载荷的幅度众大?均匀值众大?是恒幅载荷依旧变幅载荷?载荷惹起构造的惯性效应是否可能无视(频率要素)?

正在车辆耐久性试验中,须要举办的验证性试验的对象很广,整车、体例、零部件都可能行动试验的对象,而这些对象正在本质工况中所承袭的载荷各纷歧样。有的可能近似的以为所承袭的是单轴载荷,有的即使敬重结果的话务必认可和面临所承袭的是众轴载荷;有的构造正在载荷感化下惯性效应可能无视,有的构造正在宽频载荷感化下惯性效应不行无视。因而,面临这些差异的测试对象、所承袭载荷的差异特色和形状,正在找寻和确保试验经过中的毁伤犹如性时,可能有针对性的接纳差异的战略,以至须要选用差异的台架。这些,将组成接下来一系列缠绕台架加快试验举办商量的著作的核心。

1. 正在台架试验经过中但凡要对加快试验计划举办精致商量和周到编制的,日常来说属于验证性试验的周围,因而关于毁伤犹如性有央浼和找寻;

2. 除非万不得已,日常最好是从出产流水线上抽出一件产物“原本来本”的放到台架上行动测试对象,如此,正在协议加快试验计划的时期,一起的合切点聚合于载荷,不然,会让本就仍然很繁复的题目变得加倍困苦;

3. 本篇著作正在回避高温的题目,接下来的几篇商量台架加快试验的著作也同样会回避高温的题目,因为很简略:这个题目太难了。一个有益的思绪是:即使所商量的构造管事温度显明高于室温,那么,须要判决所正在管事温度区间是否会使得原料的稳固性劈头恶化。即使谜底是否认的,那么也许依旧荣幸的,少少合用于常架加快试验的思绪和手腕也许还可能加以鉴戒;即使谜底是相信的,那么,所面对的将是疲乏探究周围非凡坚苦的一个话题:疲乏与蠕变交互感化时原料和构造的疲乏寿命评估题目。这一题目管理的水准将直接影响(比方说)航空带头机涡轮电扇轮盘、叶片等高温部件和构造的计划。航空带头机之因此被称为守旧修制业皇冠上的明珠,依旧有因为的。

1. 李旭东,《出处于西门子工业软操纵表面应力法举办高周疲乏寿命评估的根基道理及其基于TecWareFalance求解器的完成》,耐久论坛,2020.5.10.

2. 李旭东,《正在表面应力法框架下对构造正在繁复载荷感化下众轴疲乏寿命评估题目的工程管理计划及其完成》,耐久论坛,2020.6.14.

李旭东,2003年6月卒业于大连理工大学呆滞工程学院,获工学学士学位;2008年6月卒业于北京大学力学系固体力学专业,获理学博士学位。2008年6月至2014年12月,就职于中国航空归纳本事探究所,历任工程师、高级工程师;2015年1月至2021年2月,就职于西门子工业软件(北京)有限公司,任职耐久性运用工程师;2021年3月至今,就职于中汽研汽车检查中央(天津)有限公司底盘试验探究部耐久室,任整车耐久机能中国工况项目总监。2020年1月至今,被北京理工大学呆滞与车辆学院聘为兼职探究生导师。长远笃志于(金属)原料和构造耐久性和毁伤容限分解手腕探究。

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作者: sheep

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