雨流计数法在结构疲劳损伤计算中的应用

雨流计数法结构疲劳损伤计算中的应用
wrc2011
作者:***
来源:《科技视界》2015年第16期
l870
        【摘 要】本文针对结构疲劳损伤问题,采用雨流计数法原理运用Matlab编程工具,研究了三点雨流计数法在早结构疲劳损伤计算中的应用,编写了具体实现程序。采用Goodman曲线得到泵车臂架的二维载荷谱,结合材料的S-N曲线与Palmgren-Miner线性累积损伤理论计算结构的疲劳损伤,可为结构的健康监测和优化设计提供依据。
车刀刃磨        【关键词】雨流计数;S-N曲线;二维载荷谱;疲劳损伤
        0 引言
        大型机械设备拥有更高的施工效率,能够适应巨型建筑施工的需要,可为施工企业创造更高的经济效益,倍受市场青睐。然而,大型设备成本高,所受工作载荷大,载荷状态也更加复杂,一旦发生断裂失效事故将造成巨大的经济损失以及人员伤亡,因此对结构件
的疲劳损伤进行计算,并对其实施健康监测显得尤为重要。在结构的断裂事故中,疲劳断裂是最主要最危险的原因之一。所以,本文选用结构的疲劳损伤大小作为对结构健康状态进行监测的主要参数。
中国继续教育联合学院        在工程实际中,结构的工作载荷是随着设备的工作状况与使用环境的变化而变化的,是随机载荷。随机载荷是一种不规则的动载荷、是随时间变化的载荷,在进行疲劳损伤分析时只能使用统计分析方法进行计算。由于载荷幅值和载荷循环次数是使结构件产生疲劳损伤的主要原因,所以常用计数法进行计算。计数法的种类很多,如峰值计数、雨流计数等,对于同一工况和载荷运用不同的计数方法,得到的计算结果差别可能很大。雨流计数是根据材料的应力-应变行为进行的,它得到的载荷循环和材料的应力-应变迟滞回线相一致[1],该方法能够准确地反映材料的疲劳损伤。相对其它计数方法,雨流计数法更为精确,因此被广泛运用。
拉弗曲线        1 雨流计数法的基本原理[2-3]
少年军校活动被写入哪部法律?        雨流计数法又被称为“塔顶法”在疲劳寿命计算中应用非常广泛。该方法由英国的Matsuiski和Endo两位工程师提出,他们认为材料塑性的存在是疲劳损伤的必要条件,并且
应力-应变循环的滞回线(如图1)是塑性性质表现的主要形式。在计数时以一个完整的循环作为结构疲劳损伤的标志,假定大变程所引起的损伤不被小的滞回线截断所影响,将构成小滞回线的较小循环(2-3-2’和5-6-5’)从整个应变的时间历程中取出,进而得到与变幅循环载荷作用下应力-应变一致的循环计数结果。该方法在理论力学依据充分,在实践中亦能和实验结果比较接近。

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标签:损伤   载荷   结构   计数法   雨流   计算   计数
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