国家自然科学基金(51375386)
- 作品数：8 被引量：21H指数：2
- 相关作者：孙秦刘潇然关迪梁珂陈先民更多>>
- 相关机构：西北工业大学郑州航空工业管理学院中国石油更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术金属学及工艺更多>>
- 钛合金典型结构细节原始疲劳质量分析
- 2021年
- 针对飞机结构中常用的钛合金典型结构细节,采用原始疲劳质量方法对其耐久性进行了分析。首先完成了钛合金典型结构细节在3个应力水平下的耐久性试验,通过疲劳断口判读补充了小裂纹扩展数据集,统计获得了各应力水平下的裂纹形成时间TTCI及通用当量初始缺陷尺寸EIFS的概率分布及特征参数。在此基础上,预测了典型结构细节95%可靠度疲劳寿命,并基于EIFS分布预测了95%可靠度的当量初始裂纹尺寸,结果表明该钛合金典型结构细节满足设计要求。
- 刘潇然孙秦
- 关键词：钛合金原始疲劳质量耐久性
- 基于损伤力学的金属构件概率疲劳寿命预测方法被引量：2
- 2021年
- 基于连续介质损伤力学,提出了一种预测金属构件高周疲劳寿命的概率方法。结合Eshelby-Kroner局域化准则和金属典型弹塑性本构方程构建了宏细观双尺度应力应变桥联方程;将Lemaitre疲劳损伤演化模型中部分参数随机化,通过对模型反演优化获取其概率特性。结合双尺度桥联方程和疲劳损伤演化概率模型建立了预测高周疲劳寿命的概率方法,通过Fortran编程实现新算法,作为有限元分析的非嵌入后处理程序。完成了铝合金2024-T3光滑圆棒常幅谱疲劳实验,从而确定模型参数概率特性,以某型飞机蒙皮-带板搭接壁板为研究对象,利用新方法预测其危险点概率疲劳寿命,并完成了相应疲劳实验,验证了新方法预测金属构件概率疲劳寿命的有效性。
- 刘潇然孙秦
- 关键词：铝合金
- 一个修正的金属材料低周疲劳损伤模型被引量：9
- 2013年
- 疲劳破坏是金属最常见的失效形式之一.基于连续损伤力学理论和能量原理,论文提出了一个修正的金属材料低周疲劳损伤演化方程,该方程综合考虑了材料的塑性强化、微裂纹闭合效应等因素对损伤累积的影响.将修正后的损伤演化方程以UMAT子程序的形式导入有限元计算软件ABAQUS之中,建立了疲劳损伤的计算模型,并以铝合金7050-T7451为例对该模型的有效性和适用性进行了验证.
- 关迪孙秦杨锋平
- 关键词：低周疲劳损伤演化方程
- 一种基于精确刚度分析的刚性连接单元被引量：2
- 2017年
- NASTRAN刚性连接单元RBE3中的权因子需要人为设定,由此导致分配节点载荷具有较强的主观性。针对该问题,基于结构刚度矩阵的缩聚原理提出一种精确的刚性连接单元,该单元可将指定节点上的载荷精确分配至结构的主要承力节点,并能有效克服RBE3单元中权因子不直观且难以确定的缺点。通过算例验证,表明采用本文所提出的精确刚性连接单元可以精确完成由加载节点到主要承力节点的载荷分配计算,且所得载荷分配结果更为精确可靠。
- 何鹏秋孙秦
- 关键词：载荷分配刚度特性
- 工程p-S-N曲线的小子样预测方法研究被引量：5
- 2018年
- 基于非嵌入多项式混沌(NIPC)展开及贝叶斯更新方法,提出一种中等寿命区p-S-N曲线的小子样预测方法。该方法运用较少应力水平下的小子样疲劳寿命数据样本,采用优化方法求解Basquin应力-寿命模型参数的样本数据;由此建立NIPC展开式并进行大子样抽样计算,通过大子样拟合优度检验,得其概率特性,继而拟合模型参数统计量与应力水平的关系。为改进模型参数统计量的预测精度,引入另一应力水平下的小子样试验数据,运用贝叶斯更新方法对模型参数统计量进行修正;由此通过Nataf变换对任意应力水平下模型参数进行抽样,代入模型计算获得疲劳寿命样本,进一步统计获得其概率分布,即完成基于小子样的p-S-N曲线预测。完成了铝合金2024-T3疲劳试验,各应力水平下试验寿命均落于预测概率疲劳寿命的上下95%分位数区间内,表明新方法得到的p-S-N曲线可有效预测疲劳寿命的概率特性。
- 刘潇然孙秦梁珂
- 关键词：小子样P-S-N曲线
- 非嵌入多项式混沌法在P-S-N曲线拟合中的应用被引量：1
- 2021年
- 基于非嵌入多项式混沌展开法,提出一种中等寿命P-S-N曲线的拟合方法。将二参数Basquin S-N模型参数C视为随机变量,在小子样疲劳试验寿命样本基础上获取其小样本数据,由此建立多项式混沌展开式并计算参数C的统计量;通过展开式扩充参数C的样本量并检验概率分布类型,进而对参数C进行随机抽样,计算大子样样本疲劳寿命,统计获得不同可靠度下的疲劳寿命,拟合得到相应的P-S-N曲线。本文完成了铝合金2024-T3疲劳试验,并在不同样本量下利用本文方法获得了不同可靠度下的P-S-N曲线,与传统方法拟合结果误差均在5%以内,验证了本文方法的有效性。
- 刘潇然孙秦
- 关键词：P-S-N曲线小子样
- 基于损伤力学模型的概率疲劳寿命预测方法被引量：2
- 2016年
- 基于金属结构危险点复杂应力状态下的疲劳损伤演化模型,利用材料的p-S^N曲线等对其部分损伤参数和材料参数进行概率化处理,提出了一种通过随机抽样计算危险点概率裂纹形成寿命的方法,讨论了损伤演化模型参数的基本概率特性以及相关性概念,采用拉丁超立方抽样方法实现了概率损伤参数的随机抽样,由此进行不同采样点的疲劳损伤累积,继而得到危险点的疲劳裂纹形成寿命。将损伤演化模型以UMAT子程序的形式嵌入ABAQUS软件系统中,给定结构模型及疲劳加载历程,即可用于复杂结构的疲劳寿命分析。结合铝合金2024-T3直耳片的疲劳试验,对其危险点的疲劳损伤及裂纹形成寿命概率分布进行了数值计算,初步表明了新算法模型的合理性。
- 刘潇然孙秦
- 线性混合强化三维宏微观双尺度弹塑性模型及分析
- 2018年
- 宏微观双尺度弹塑性模型通过宏微观联系因子获得微观尺度上的塑性应变,它是探讨高周疲劳损伤累积及其破坏机理的有效理论方法。基于双尺度弹塑性模型基本理论,研究了宏观载荷作用下具有塑性强化机制的微观应力应变演变规律,编写程序算法实现了比例混合塑性强化微观应力应变滞回曲线的求解。利用有限元软件Abaqus建立了三维实体模型,通过弹塑性分析获得相应的应力应变及其等效应力应变滞回曲线。对比有限元与本文算法结果,验证并校核了双尺度模型算法的有效性。
- 周江贝孙秦陈先民
- 关键词：有限元模型滞回曲线
