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刚才看到一位同仁问到如何评价疲劳寿命的问题,在此谈点个人经验感受,欢迎交流拍砖。根据本人的工作积累认为,要想做到定量评价疲劳寿命,至少有以下几个关键环节需要去做:
+ i6 ^/ z7 D0 R& b4 S* f+ J1.异常时程数据段的取舍:认真观察分析每时段的数据的合理、真实性,排除异常和不合理数据段(比如信号异常、零点漂移引起的数据异常);
7 O# G8 t% `8 ], A9 e2.保留真实存在的“毛刺”:数据采集过程中应该对每个可能造成冲击、振动的情况和时刻记录下来。然后针对“毛刺”也就是数据迅速增大的时刻,与记录做对照分析,属于由于冲击、振动等原因引起的突然增大的毛刺则应该保留,此外部分进行“去毛刺”处理;0 N8 w# p3 x% F( n2 q3 o9 \1 S8 C2 J
3.谨慎选择滤波处理的频段:(1)先对测得的时域数据做个频域分析,针对那些高于疲劳极限的频段的数据,进行滤波分析判断,把假象频段滤掉;(2)最好有本设备或类似设备的正常工作频段(经验也可),原则上在该频段内时域数据的都应保留。一般情况下,几赫兹~十几赫兹的也都应保留。往往高频段容易出现假象;1 f ^7 d- ?' Z4 @
4.利用雨流法进行编谱(最好用疲劳软件中的雨流法模块做,而不是自己编程序),最后进行“八级分段”;
$ d- o3 e$ I0 D" _, ~9 n* [5.Miner损伤累积理论计算寿命。
- B1 h* a8 V- R* r8 P8 u 第五步是最关键也是最难的,需要做相应的修正——修正的是否合理、准确,决定寿命评价结果是否有效。
6 |4 t& R' a$ D2 ?9 l3 K# c5 T- u (1)如果用的是标准光滑试样的S-N曲线、部件的应力也是名义应力的话,则必须进行缺口效应(应力集中)、尺寸效应、表面加工状态等影响系数的修正;
8 [1 @2 c: E8 E8 e; t. U (2)如果用的是标准光滑试样的S-N曲线、部件的应力是应力集中的真实应力,则免去应力集中影响的修正;9 \* C7 t7 y9 ]" E) S8 `, D
(3)如果采用的是实际部件的S-N曲线、部件的应力又是应力集中的真实应力,那上面的修正都可免去;
, D0 S8 n* z/ Q+ u 以上是疲劳寿命分析的名义应力法,对应的是高周疲劳。往往疲劳寿命的第一次计算结果与实际情况不一致,还需要根据该部件既往寿命进行对比修正(1)的几个修正系数。如果实测时域数据真实、数据处理的当,又有实际部件的S-N曲线,加之结合既往疲劳寿命数据,应该能够合理地给出疲劳寿命的定量评价结果——可以说这是目前国际上疲劳寿命评价的一流水平了。
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