基于ANSYS的波纹金属软管疲劳寿命数值模拟

为了解决波纹金属软管疲劳寿命验证试验周期冗长的问题,提出了一种基于ANSYS Workbench的波纹金属软管疲劳寿命数值模拟方法。根据软管的疲劳试验原理,通过ANSYS Workbench软件中的静力分析模块对软管进行应力分析,然后采用Fatigue Tool工具和应变寿命法对软管进行疲劳寿命预测。实验结果表明:有限元分析得到的应力最大位置与试验得到的软管疲劳破坏位置一致,疲劳寿命的平均误差为7.46%,满足工程要求。验证了有限元方法评估软管疲劳寿命的可行性,有效缩短设计周期。     

橡胶沥青混合料路用性能评价

为了评价橡胶沥青混合料的路用性能,对橡胶沥青AR-AC13、改性沥青SMA-13及改性沥青混合料AC-13分别进行了车辙试验、低温小梁弯曲试验、冻融劈裂试验及四点弯曲疲劳试验,通过动稳定度、弯拉应变、劈裂强度比及疲劳寿命等指标对比评价它们的高低温、水稳定及疲劳性能。     

金属波纹管疲劳寿命的有限元分析

应用MSC.Fatigue软件,利用E-N曲线,以初始裂纹法为主要分析方法,对U型波纹管进行疲劳寿命分析,得到波纹管在各种工况下的疲劳寿命,从而进行波纹管的优化设计。主要介绍了波纹管寿命分析的一般思路及其力学原理。经试验验证：有限元法能够很好地模拟金属波纹管的疲劳寿命,精度也大大高于经验公式,同时也为波纹管寿命分析开辟了新的研究途径。     

抗车辙剂改性沥青混合料疲劳性能试验研究

为研究抗车辙剂改性沥青混合料的疲劳特性,基于三点弯曲试验模拟分析了抗车辙剂掺量、车载水平、车辆速度率等因素对抗车辙剂改性沥青混合料疲劳寿命的影响规律,并与普通沥青混合料疲劳性能进行了比较。结果表明:当抗车辙剂掺量超过0.3%时,混合料疲劳寿命降低幅度明显;抗车辙剂改性沥青混合料疲劳寿命随施加应力增加而快速降低,且两者满足幂函数疲劳方程;提高加载频率,混合料的疲劳寿命随之增加,且在低应力水平下,加载频率变化引起的疲劳寿命差异更大。     

高模量沥青混合料疲劳性能研究

为了研究高模量沥青混合料的疲劳性能,通过试验,研究了高模量剂掺量、温度和应力比等因素对疲劳寿命的影响,并通过半对数线性回归得到各高模量剂掺量和温度下沥青混合料的疲劳方程。结果表明:高模量剂的加入能大幅提高沥青混合料的疲劳寿命,改善其疲劳性能;相同条件下,温度越高,应力比越大,高模量沥青混合料的疲劳寿命越小;各掺量和温度下,疲劳寿命和应力比之间都有很好的半对数线性相关性,且高模量剂掺量越大、温度越高,|A|越小,沥青混合料疲劳寿命随应力比变化的敏感性越低。     

管道疲劳寿命的可靠性分析

针对管道的疲劳失效分析,以概率论为基础,结合确定性的疲劳断裂力学估算方法,推导了管道的疲劳裂纹扩展寿命的计算公式.考虑到主要评定参数:初始裂纹尺寸、工况载荷、断裂韧性、机械强度、系数等的不确定性和随机性,应用蒙特卡罗模拟法对这些具有某种特定分布的随机变量进行了随机抽样计算.并利用数值积分法编制了计算机程序,求出在一定可靠度和置信度下的疲劳寿命,并与理论计算方法求得的疲劳寿命进行了比较.还比较了不同初始裂纹尺寸和断裂韧性对疲劳寿命的影响,并给出了算例.分析结果表明:蒙特卡罗模拟法真实地反映评定参数客观存在的不确定性,克服了确定性评定方法的缺点,具有良好的工程指导意义.     

移动荷载作用下水稳基层的疲劳分析

文章利用有限元软件Ansys对不同车速、轮胎接地应力、结构层厚度及模量情况下的水泥稳定基层进行了疲劳寿命影响分析。结果表明：（1）随着车速的增大,基层疲劳寿命不断增大;（2）随着轮胎接地应力的增大,基层疲劳寿命逐渐减小;（3）基层疲劳寿命随基层和面层厚度的增大均呈增大趋势;（4）基层疲劳寿命随基层模量的增大而不断增大,随面层模量的增大而逐渐减小。     

波纹膨胀节疲劳寿命试验技术

主要介绍了波纹膨胀节疲劳寿命的基本试验方法,因波纹膨胀节的作用不同,对其使用寿命的要求也不一样,实际疲劳寿命的确定,是检验波纹膨胀节设计、制造是否合理的可靠途径,因而具有特殊重要的意义。     

金属波纹管试验研究

应用微机控制液压伺服动静试验机和稳压压力系统等进行金属波纹管压力及位移条件下的疲劳寿命试验,并通过试验结果与软件分析结果的对比,不断改进和提高软件分析的准确度.另外,通过对3种不同材料的真实应力-应变的试验,为软件分析用的材料数据库提供了真实的材料性能参数,为金属波纹管的设计、研究提供了数据和试验验证.     

温拌再生SMA沥青混合料疲劳性能影响因素分析

为探究不同因素对温拌再生SMA沥青混合料疲劳寿命的影响,文章采取应变控制四点弯曲疲劳寿命试验,分析RAP掺量(0%、20%、30%)、拌合方式以及温拌工艺(干拌法湿拌法)等三种因素对混合料疲劳性能的影响。     

输油管道环焊缝缺陷疲劳寿命评估

采用管道失效评估方法可评估静载荷作用下缺陷是否满足适用要求。但在内压等交变载荷作用下,输油管道环焊缝仍存在疲劳破坏的可能。为评估管道环焊缝缺陷的疲劳寿命,进行管道母材和环焊缝疲劳裂纹扩展速率试验,并分析和统计管道实际运行压力数据以及环焊缝缺陷开挖验证数据,采用BS7910标准方法计算疲劳寿命值。结果显示在仅考虑管道内压波动情况下,管道环焊缝平面型缺陷的疲劳寿命结果满足管道设计使用要求。     

基于有限元的波纹管疲劳寿命影响因素分析

基于ANSYS的APDL参数化编程语言,在热-应力耦合的复杂工况下,对波纹管进行有限元建模。同时在充分考虑了波纹管非线性特点的前提下,确定了其疲劳破坏的危险位置,计算了疲劳寿命,进而探究得出影响因素与波纹管疲劳寿命之间的关系。研究表明:波纹管疲劳寿命随壁厚、直壁段倾斜角的增大而增大,随波数、波高、受载的增大而减小,不同材料类型适用于不同疲劳寿命要求的场合。这些结论有助于波纹管的疲劳寿命设计。     

汽车前梁设计中有限元方法的应用

使用有限元分析软件,模拟汽车前梁台架试验条件,对设计的前梁进行静力学分析,模态分析以及疲劳分析,并根据分析结果对前梁优化设计改进,提高了前梁强度和疲劳寿命。从而缩短了产品设计周期,提高了产品质量和可靠性。     

飞机燃油管道随机振动分析与设计优化

为了降低管道结构振动,提高其疲劳寿命,针对某型飞机某段故障燃油管路,建立了基础激励下的燃油管道的管道-卡箍有限元动力学模型,利用Newmark-β法直接在时域进行了管道系统振动仿真,提出了3种卡箍优化方案,并用仿真分析的方法验证了其对于降低管道结构振动的有效性。最后进行了优化方案的试验验证,试验和仿真结果在3种优化方法的评价方面取得了很好的一致性,均表明了优化后的管道振动明显降低,疲劳寿命显著提高。     

穿越河流输油管道的剩余寿命计算方法

对于一些新建管道,在其未来的腐蚀情况不可预知的情况下,应主要对其进行疲劳剩余寿命预测。疲劳断裂是一种很危险的脆断破坏形式,它出现的时间和位置很难预计。文中从疲劳方面,在考虑了材料特性、环境介质和加载状态的前提下,对穿越河流输油管道的疲劳剩余寿命进行分析。同时,对一段在役穿越河流输油管道的疲劳和腐蚀剩余寿命分别进行计算、比较,取其较小值,确定其剩余寿命。提供了更及时、准确地报告穿越管道的剩余寿命,合理地制定维修、检测周期的依据,使在役穿越管道的管理、检测更加科学。     

复合改性浇筑式沥青混合料疲劳性能分析

为研究浇筑式沥青混凝土结构疲劳特性,优化桥面铺装结构整体性能,文章通过四点弯曲疲劳试验分析了复合改性沥青类型、油石比、应变水平及拌合温度等主要因素对劲度模量、加载次数、滞后角及耗散能指标的影响。结果显示:复合改性沥青类型及用量对疲劳性能存在显著影响,随沥青用量增加,GA沥青混合料的劲度模量呈下降趋势,破坏时的疲劳加载次数呈增加趋势;随应变水平的增加,劲度模量呈幂函数下降趋势,累积耗散能呈线性函数关系下降,破坏时的加载次数显著降低,劣化了疲劳寿命。汇总研究成果,合理地调整最佳沥青用量等参数,能够降低或避免GA沥青混合料老化问题,提高桥面铺装结构整体刚度及延长其使用寿命。     

基于能量法的浇注式沥青混合料疲劳特性分析

浇注式沥青混合料的材料及组成与常规沥青混合料存在较大差异,对浇注式沥青混合料GA10进行了不同应变水平、不同温度条件下的四点弯曲疲劳对比试验,建立疲劳次数与应变相关的疲劳方程,并采用累计耗散能和累计耗散能比DER对GA10在不同温度下的能量变化趋势进行分析。结果表明:疲劳方程能很好地表征了沥青混合料的疲劳行为,疲劳次数随温度的升高疲劳寿命增加;而随着应变水平的增加,则引发沥青混合料疲劳次数成倍减少;以三阶段分析疲劳破坏初始劲度模量累计耗散能指标与温度、应变并不是单一变量关系,且以初始精度模量下降到50%为破坏条件不具有准确性。     

跑道形波纹管设计

目前国际上对于管道补偿装置的跑道形波纹管设计、制造、检验与验收未形成相应的标准及计算公式,文中利用有限元分析法计算跑道形波纹管的耐压、位移、疲劳等参数。文中通过有限元分析法模拟波纹管在各种工况下的使用情况,进行试验对比分析。波纹管承受内、外压时应力分布、变形情况,以及整体跑道形波纹管横向位移时应力分布、疲劳寿命均与工程应用较吻合。     

预应力钢拉杆在斜拉索锚固中的应用

文章结合某大跨度斜拉桥,针对预应力钢绞线加预应力钢拉杆的斜拉索锚固方式,运用空间有限元方法对预应力混凝土空心矩形索塔节段进行应力分析,探讨预应力钢拉杆在斜拉索锚固中的作用,为斜拉桥锚固结构设计提供参考。     

沥青加铺层反射裂缝疲劳模拟试验研究

文章利用四点弯曲疲劳试验在不同温度、应力作用下对制作的加铺橡胶沥青应力吸收层、聚酯玻纤布、玻纤格栅、FHGS高强玻纤复合材料土工格栅（简称FHGS格栅）等不同防裂夹层材料的小梁试件进行了疲劳寿命研究。结果表明,FHGS格栅作为防裂夹层对反射裂缝的抑制作用要优于其他几种材料,并能起到较好的防裂效果。