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公开(公告)号：CN109857977B
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN201910174104.7
申请日：2019-03-08
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F17/10
Abstract: 本发明公开了一种变温振动下基于频域的疲劳寿命计算方法，该方法的步骤为：采集承热结构关键位置的振动应力‑时间载荷历程与温度时间载荷历程进行分离，分解成两个信号，通过快速傅里叶变换，生成载荷谱的功率谱密度谱；进行统计学参数归纳，分别确定自相关函数；采用Dirlik法，计算得到振动载荷的雨流幅值概率密度函数；将温度区间按照划分区间的时间间隔进行赋权，分别计算不同温度下的S‑N曲线参数与振动载荷的雨流幅值概率密度函数相结合下的疲劳损伤，并将各个温度区间下的疲劳损伤与其对应的权值相乘，最后累加得到连续变温下振动疲劳的总疲劳损伤。通过与传统时域方法对比结果说明该方法能很好可以对飞行器关键承热结构的损伤做出较好预测。
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公开(公告)号：CN113109190B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202110322882.3
申请日：2021-03-26
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种多轴热机械载荷下基于短裂纹的寿命预测方法，该方法不仅考虑到了复杂机械载荷对裂纹扩展的影响，还考虑到了温度载荷对裂纹扩展的影响。该方法结合试验选取了合适的临界平面，在临界面上将复杂的多轴机械载荷等效为单轴载荷，同时考虑到裂纹闭合效应的影响计算得到疲劳裂纹的扩展量，再通过细分法得到了蠕变裂纹的扩展量，最后将疲劳裂纹扩展量与蠕变裂纹扩展量进行叠加得到每个热机械载荷循环下的裂纹扩展量，然后进行不断地迭代累加直至裂纹尺寸达到临界裂纹长度。该方法能很好的预测结构件在多轴热机械载荷下疲劳裂纹扩展寿命。
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公开(公告)号：CN110220805B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN201910552770.X
申请日：2019-06-25
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N3/28 , G01N3/32 , G06F30/17 , G06F119/04
Abstract: 本发明公开了一种基于蠕变疲劳损伤累积的变幅多轴热机疲劳寿命预测方法，通过多轴计数方法对拉扭随机变幅的应变‑时间历进行多轴循环计数，并计出所有反复；在0‑180°范围内每隔1°分别寻找每一个反复上的临界面；计算每一个反复的纯疲劳损伤，并将所有反复的损伤线性相加得到一个块载荷的纯疲劳损伤；依据应力‑应变本构关系或者迟滞回线获取一个稳定块载荷下的轴扭应力‑时间历程和温度‑时间历程；把轴向应力‑时间历程和温度‑时间历程分割成适当份数的区间，并确定每一个区间上的蠕变应力和等效温度；将纯疲劳损伤与等效疲劳损伤相加的到加载一个块载荷后的总的损伤，并取其倒数得到其寿命。该方法能较好的预测多轴随机变幅热机械疲劳寿命。
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公开(公告)号：CN114459711A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202111662740.8
申请日：2021-12-31
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种可变应力比的变温超高周多轴疲劳试验装置，包括共振系统、应力调节系统、温度调节系统。共振系统由纵振换能器、拉扭变幅杆、拉扭试验件、连接杆依次连接组成，可以实现拉扭复合振动加载；应力调节系统由调节圆环、调节螺钉、定位板、蜗轮蜗杆及伺服电机组成，可以实现加载应力比的精确调节；温度调节系统由磁感应加热线圈、空气冷却装置、红外测温仪组成，可以实现拉扭试验件温度的精确调节。本发明的优点在于：可用本装置进行不同应力比、不同温度下的超高周拉扭复合疲劳试验。
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公开(公告)号：CN113866026A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202110999629.1
申请日：2021-08-29
Applicant: 北京工业大学 , 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所
IPC: G01N3/32
Abstract: 本发明公开了一种陶瓷基复合材料疲劳载荷参数‑寿命曲线获取方法，将原始试件切分为两部分，分别作为疲劳试件与强度试件；利用强度试件测试材料的静强度；将静强度试验获得的静强度值作为对应疲劳试件的强度值，以确定疲劳试件的疲劳载荷；利用陶瓷基复合材料疲劳试件进行疲劳试验，直至试件断裂或载荷循环周次达到设定值时，结束疲劳试验；进而将疲劳试验所施加的最大载荷与强度试验获得的静强度值进行归一化处理；最后将试验获得的若干组归一化后的疲劳载荷参数与对应的疲劳寿命结果进行最小二乘法拟合。本发明在考虑不同试件强度存在分散性的前提下，获得陶瓷基复合材料的载荷参数‑寿命曲线。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113866016A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202110999652.0
申请日：2021-08-29
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了考虑非比例路径附加损伤的多轴短裂纹扩展全寿命预测方法，选取权临界面为临界面，利用该临界面上的损伤参量来来表征短裂纹扩展驱动力；选取临界面上对应的加载路径中距离最远的两点并求出这两点间的距离为最大等效应力范程，将最大等效应力范程进行修正，得出等效应力，用Newman闭合公式来考虑裂纹闭合，结合之前求出的等效应力，算出有效应力强度因子；通过拟合单轴加载下的短裂纹扩展速率与应力强度因子数据，得出单轴短裂纹扩展曲线，并以此为基线进行下一步计算；基于Paris公式计算不同应力比、不同加载路径等恒幅加载状态下的短裂纹扩展全寿命。本方法可以很好的描述非比例加载下的附加损伤对裂纹扩展的影响。
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公开(公告)号：CN113109189A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110322858.X
申请日：2021-03-26
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种考虑频率的树脂基复合材料循环应力应变的确定方法。该方法根据树脂基复合材料具有的粘弹性特性，将总应变分为弹性应变和粘性应变。其中考虑了载荷频率对粘性应变的影响，通过研究应力率与粘性应变的关系，引入频率、应力率、应力和平均应力来描述粘性应变，很好的描述了树脂基复合材料在单轴和多轴循环加载下的应变行为。并且与不同加载条件下的试验数据对比，验证了该方法的准确性。由于树脂基复合材料具有优异的力学性能，目前已经在航天航空、汽车、建筑、医疗、体育等行业得到了广泛的应用。本发明提出的方法不仅简单，而且准确性非常高，对于复合材料产品的安全设计具有非常重要的意义。
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公开(公告)号：CN113109188A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110322829.3
申请日：2021-03-26
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N3/32
Abstract: 本发明公开了一种飞机关键结构件疲劳裂纹扩展在线监测装置，属于疲劳监测设备领域；此监测装置包括试验件和应变采集单元、模数转换模块、数据处理主控器、工业以太网通讯接口和智能终端。装置的数据处理主控器控制应变信号的采集、转化和传输，将监测点的应变信息实时传输到智能终端，实现飞机关键结构件的疲劳裂纹扩展在线监测。该监测装置完成了飞机关键结构模拟件的在线监测测试，结果表明在线监测装置能够准确的预测裂纹的扩展趋势和裂纹的扩展寿命。
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公开(公告)号：CN113094640A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110322869.8
申请日：2021-03-26
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种频域下宽带多轴随机振动寿命预测方法，涉及到宽带随机振动试验的数据采集、处理及寿命计算，属于材料在随机振动载荷下的疲劳性能领域。本发明抛弃了以往危险点应力张量引申计算多轴应力功率谱矩阵的方法，采取振动方向对应响应组合新的应力功率谱密度矩阵，同时修正了窄带近似法对于宽带高斯应力过程给出了过于保守的寿命估算结果，引入带宽修正系数。该方法能很好的计算宽带多轴随机振动寿命。
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公开(公告)号：CN111159871A
公开(公告)日：2020-05-15
申请号：CN201911338574.9
申请日：2019-12-23
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/20 , G06F111/10 , G06F119/04
Abstract: 本发明公开了一种基于路径曲线积分的多轴循环计数方法，在 应变空间中定义一种相对于起点的曲线积分Yt，首先找出原始载荷块中对应最大Yt值的点，以该点为分界点将载荷重排序，然后再计算各点的Yt值，将起点和Yt值最大的点之间的历程计为一个反复，对没有计数的历程和Yt值出现转折的历程执行类似的步骤，利用递归算法计出所有半循环。该方法不依赖于疲劳损伤模型，克服了等效应变计数方法遗漏谷值符号的问题，能退化到单轴雨流计数，计数过程不涉及材料常数，算法简单，易于计算机编程，工程实用性强。
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