摘要：基于随机有限元的思想,提出了一种求解缺口根部最大应力概率分布的方法。该方法通过对应力表达式的Taylor展开,将影响应力分布的因素分为载荷和材料性能参数两部分,且材料性能参数部分可近似等效为一个正态随机变量,从而缺口根部最大应力的分布可表示为外载荷分布和材料性能参数分布的线性组合,容易计算得到最大应力的分布函数。完成了中心孔和椭圆边缺口根部最大应力分布的算例分析,结果表明这种近似比较精确和有效。

摘要：就缺口件疲劳寿命分布对材料属性、载荷和几何三种不确定性设计变量分布的敏度进行了分析。首先选取疲劳有效应力作为疲劳损伤参量,应用基于随机有限元方法的缺口件疲劳寿命分布计算模型,分别计算了三种不确定性设计变量分布的变化带来的疲劳寿命分布的变化。然后运用设计变量为随机变量时的敏度分析方法进行分析,结果表明它们对缺口件寿命分布影响程度的大小顺序依次为载荷、几何和材料属性,并且缺口件寿命分布对它们的敏度大小在同一量级上。

摘要：对17种不同带宽系数的限带白噪声随机过程进行了雨流循环计数统计,提出了一个限带白噪声随机过程的雨流幅值概率密度函数(Probability density function,PDF)模型。该模型是Rayleigh分布和Weibull分布的线性组合,其中待定系数均为随机过程谱参数的函数。采用该模型对这17种随机过程的雨流幅值概率密度函数进行了公式拟合,探究了模型中待定参数与随机过程谱参数之间的关系,确定了模型表达式。对照随机过程的雨流计数统计结果,将该模型与Dirlik模型的预测精度进行了比较,结果表明该模型的预测效果优于Dirlik模型。

摘要：利用弹性模量和硬度的联系,完成了铝合金LY12CZ-M和合金钢30Cr Mn Si A弹性模量随机场相关特性的实验测量及分析。具体工作包括测量试件空间各点的洛氏硬度,并以区域化变量理论中的相关函数为工具对测量数据进行统计分析。分析结果表明:金属材料弹性模量随机场的变异系数在7%左右;随机场的空间连续性较好,不存在块金效应;相关函数模型宜选用单指数型;随机场不同方向上的相关特性几乎相同。

摘要：提出了一种考虑尺寸效应的缺口件疲劳寿命预测方法。该方法首先将缺口件等效成一个参考光滑件,参考光滑件与缺口件外加应力的比值由缺口件疲劳缺口系数决定,参考光滑件尺寸按裂纹可能萌生区域面积相等的原则确定。再基于最弱环节理论,将参考光滑件等效成一个与已具有试验数据的光滑件(称为标准光滑件)尺寸相同的新光滑件,它们外加应力的比例由Weibull指数和尺寸比例确定。在两次等效的基础上,最终建立缺口件与标准光滑件之间的联系,并提出等效应力的概念,用它查取标准光滑件的疲劳寿命试验数据可直接得到缺口件的疲劳寿命。该方法可考虑到缺口件疲劳损伤场大小对疲劳寿命的影响,并可消除用相同疲劳损伤量查取不同尺寸光滑件的试验数据寿命预测结果不同的现象。进行了材料LY12CZ的带中心孔缺口件的寿命算例分析,预测结果和试验结果吻合良好,表明该方法是有效的。

摘要：提出了一种多部位损伤全寿命分析的工程方法,该方法包含3部分内容。对多裂纹萌生问题,通过研究多细节结构中裂纹萌生机理,将裂纹萌生寿命的取值事件转化为3个独立事件的积事件,前者的发生概率等于3个独立事件发生概率的乘积,3个独立事件的发生概率可由单细节结构裂纹萌生寿命的概率分布求得。从而可由单细节结构裂纹萌生寿命概率分布得到多细节结构中依次出现的各条裂纹的萌生寿命的概率分布。对多裂纹扩展问题,先通过有限元方法计算出多裂纹指定长度组合下的应力强度因子,然后引入响应面法,定量地建立了裂纹长度与应力强度因子之间的函数关系,由响应面模型得到多裂纹任意长度组合下的应力强度因子,最后采用循环接循环法进行裂纹扩展分析。对多裂纹结构失效分析,采用亚临界条件判断结构是否失效,认为结构上萌生的首条裂纹与第2条裂纹的位置相邻,裂纹发生首次连通时,结构失效。进行了单细节带孔板与多细节带孔板的裂纹萌生扩展试验,并对多细节带孔板的裂纹萌生扩展寿命和首次裂纹连通寿命进行了预测。预测结果和试验结果吻合良好,表明该方法是有效的。

摘要：提出了一种广布疲劳损伤裂纹萌生寿命概率分布的分析模型。通过研究广布疲劳损伤敏感结构中裂纹萌生机理,将多细节结构裂纹萌生寿命的取值事件转化为3个独立事件的积事件,前者的发生概率等于3个独立事件发生概率的乘积,3个独立事件的发生概率可由单细节结构裂纹萌生寿命的概率分布求得。从而可由单细节结构裂纹萌生寿命概率分布得到多细节结构中依次出现的各条裂纹的萌生寿命的概率分布。进行了单细节带孔板与多细节带孔板的裂纹萌生试验,并利用本文分析模型对多细节带孔板的裂纹萌生寿命进行了预测。预测结果和试验结果吻合良好,表明该模型是有效的。

摘要：疲劳寿命分布通常用威布尔分布描述,文章介绍了威布尔分布参数估计的3种方法,极大似然法、最小二乘法和头两序数法。用它们对不同抽样次数和样本容量下的样本进行了参数估计,并对比了估计结果。对比表明,当抽样次数很小时,宜用极大似然法和最小二乘法;当样本容量很小时,宜用头两序数法;当抽样次数和样本容量处于中等大小水平时,宜用最小二乘法;当抽样次数足够大时,头两序数法估计结果准确度最高,最大似然法结果偏大,最小二乘法结果偏小。

摘要：研究了复合材料刚度退化准则对破坏载荷分析结果的影响。分析采用渐进损伤方法,以Hashin准则为材料失效判据,分别采用基于断裂能的指数退化方法、基于失效因子的反比例退化准则以及瞬间退化准则等刚度退化准则,通过用户材料子程序在ABAQUS中实现。利用文献中碳纤维复合材料开孔拉伸试验数据,对3种退化准则的预测效果进行了对比,结果表明:基于失效因子的反比例退化准则能很好地预测试验件损伤演化过程以及最终破坏载荷;基于断裂能的指数退化方法也能得到较好的结果;瞬间退化准则低估了材料损伤后的承载能力,得到的分析结果过于保守。

摘要：提出了一种基于初始扰动的蜂窝夹芯板压缩屈曲载荷分析方法。首先进行线性屈曲特征值分析;然后将分析得到的正则化节点位移乘以壁板厚度的5%作为初始扰动施加到各节点上,通过引入初始扰动来考虑构件初弯曲、载荷初偏心、截面形状不均匀或材料性质缺陷等因素的影响;最后对带扰动结构进行几何非线性静力分析,以内外面板应变变化趋势发生背离时的载荷作为屈曲载荷,对不同几何尺寸蜂窝夹芯板进行压缩试验,并用该方法进行屈曲载荷分析,预测结果与试验结果吻合较好,且预测精度较稳定,满足工程应用要求。