摘要：提出了一个用于计算非对称循环载荷下材料低周疲劳寿命的累积损伤模型和方法。该方法利用全应变幅及损伤积累来控制和计算疲劳寿命，并给出了裂纹的开裂尺寸和开裂方向。这为我们进行各种疲劳寿命计算以及结构优化设计提供了一个新的思路和方法。

摘要：在分析、比较和论证美英德和我国同类标准计算方法的基础上,确定了计算载荷的种类、考核点的位置,选取了应力集中系数和低周疲劳设计曲线,确定了主应力差计算的强度准则和疲劳损伤安全准则的计算方法,建立了径向温差及其热应力的计算方法、内压应力和径向温差热应力的合成方法,并形成了满足蒸汽动力装置机动性要求的增压锅炉汽包低周疲劳寿命计算方法。方法的建立,不仅对增压锅炉汽包的设计工作具有指导作用,而且为最终确立增压锅炉汽包低周疲劳寿命计算方法及其相关问题的拓展性研究奠定了基础。

摘要：透平叶片是燃气轮机寿命设计的关键部件,其内部复杂的冷却结构直接影响甚至制约透平叶片的低周疲劳寿命。为此,针对某型燃气轮机透平静叶中的内部扰流结构,基于整体模型的分析结果,应用子模型方法构建局部分析模型,通过对比边界路径上的应力结果确定用于优化设计的基准模型方案,最后分析了3种不同倒圆半径方案的应力和低周疲劳寿命,并与初始方案结果进行对比,结果表明随着扰流柱倒圆半径的增大,应力水平明显降低,低周疲劳寿命次数显著提升。同时,应用子模型方法对复杂模型的单个结构特征进行优化设计,得到的计算精度和效率比整体模型更高。研究成果能够为燃气轮机透平叶片结构设计分析提供指导。

摘要：与常规汽轮机相比,光热汽轮机机组的可靠性和灵活性要求很高,对各部件寿命提出了更高要求。文章介绍了汽缸低周疲劳寿命损耗的计算方法,采用一维简化模型,对某光热汽轮机外缸的低周疲劳寿命损耗进行了分析;根据蒸汽温度和换热系数随时间的变化曲线,计算了外缸在稳态以及瞬态工况下的热应力,并对在不同初始温度下启动的外缸低周疲劳寿命损耗进行了分析,从而为光热汽轮机外缸的安全可靠性提供设计参考。

摘要：为确保燃气轮机透平轮盘在实际工作中的性能和可靠性,综合考虑燃气轮机服役时轮盘伴随的多种不确定性因素,通过概率表征合理量化,采用主动学习克里金代理模型与蒙特卡罗模拟结合算法(AK-MCS),搭建了考虑多源混合不确定性的燃气轮机轮盘寿命预测代理模型,并对轮盘低周疲劳寿命可靠性进行了合理评估。建立了一套完整的轮盘低周疲劳寿命可靠性分析流程,完成了某型燃气轮机透平轮盘低周疲劳寿命可靠性评估及灵敏度分析。研究结果表明:轮盘的最大等效应力值为773.518 MPa,最大应变值为0.004 73,局部危险点位于轮槽第3根齿面下方的圆角处,寿命预测结果为1.177×10^(4)周。设计寿命为8×10^(3)周的条件下,得到透平轮盘的失效概率为0.043 1,可靠度为0.956 9。灵敏度分析结果表明,影响疲劳寿命最主要的参数是轮槽齿面接触压力及轮盘转速。研究结果展示了AK-MCS算法在轮盘可靠性分析中的应用优势,能为工程中轮盘的设计提供方法和参考数据。

摘要：不锈钢应变强化压力容器广泛应用到液态气体的储存和运输,研究应变强化不锈钢材料的疲劳寿命对保证该类结构的安全运行具有重要的意义。分别对室温下304不锈钢未预应变强化、10%预应变强化和15%预应变强化三类材料进行了应变控制下的低周疲劳寿命测试,应变幅值变化范围为±0.3%到±0.7%。从试验结果中获得了三种情况下材料的疲劳特性和疲劳S-N曲线,并与ASME BPVC VIII-2等标准进行了对比,发现采用预应变强化疲劳寿命设计曲线进行评价可以提高结构的设计疲劳寿命。

摘要：文中提出了汽轮机部件低周疲劳安全寿命的设计和评定方法。介绍了汽轮机部件低周疲劳安全寿命的含义和计算方法。该方法以概率论和统计学为基础 ,把汽轮机部件的低周疲劳寿命处理为随机变量 ,对低周疲劳试验数据进行统计分析来确定材料低周疲劳寿命的分布参数 ,使用可靠性理论来确定汽轮机部件的低周疲劳安全寿命。文中给出了低周疲劳寿命服从正态分布和对数正态分布时汽轮机部件低周疲劳安全寿命的计算方法和应用实例。该方法考虑了汽轮机运行参数随机性和材料低周疲劳特性离散性的影响 ,为汽轮机部件低周疲劳寿命的设计。

摘要：为实现强节点、弱构件的抗震设计思想,保证支撑与梁柱采用板式连接时节点板的低周疲劳寿命高于被连接的支撑构件,使用ANSYS程序对支撑及节点板进行了大量有限元参数分析,研究了支撑轴线与柱夹角、节点板距支撑轴线最近的嵌固点向支撑轴线所做垂线与支撑端部的距离、节点板厚度、支撑长细比、工字形截面支撑翼缘宽厚比等参数对支撑系统(支撑和节点板)低周疲劳寿命的影响规律。提出了基于工字形截面支撑长细比和翼缘宽厚比不同取值情况下节点板支撑端部净距的确定方法,为节点板的抗震设计提供了依据。

摘要：表面粗糙度对材料服役过程中表面缺陷的形成有着重要影响,由于实验室一般采用光滑试样测试疲劳性能,而真实主管道经过多道工序,其表面粗糙度远大于实验室测试试样,这会给主管道的设计、使用带来风险。本文通过测试不同粗糙度316LN不锈钢的疲劳性能,分析粗糙度(分别为0.08、0.4、1.0μm)对疲劳寿命的影响。结果表明,随着粗糙度的增加,疲劳寿命会相应减少,两者在双对数坐标下呈线性关系。通过断口观察对比和裂纹萌生机理分析可知,粗糙度增加会引起应力集中,增加微裂纹的萌生速度,从而导致疲劳寿命下降。

摘要：采用等幅轴向低周疲劳试验,通过疲劳寿命、循环应力-应变响应特征及应力-应变滞回曲线等指标研究了Q345钢对接接头的疲劳性能,观察了疲劳断口宏观特征,并在试验研究和有限元分析的基础上,建立了该焊缝材料的疲劳寿命预测公式.结果表明:焊缝材料初始阶段表现为明显循环硬化现象,后期为轻微循环软化,总体上提高了材料的强度及疲劳性能;随着轴向位移的增加,应力幅增大,循环硬化率线性减小;滞回曲线光滑、饱满,材料耗能能力稳定;疲劳断口可明显划分为裂纹源区、裂纹扩展区和裂纹瞬断区,为典型疲劳破坏断口.得到的疲劳寿命预测公式对实际工程中Q345钢结构的疲劳分析和寿命预测具有重要意义.