华东交通大学-车辆工程导论-(赵怀瑞)第十四周-轨道车辆强度与疲劳.pptVIP

五、铁道车辆疲劳设计方法1.疲劳设计方法分类●安全（有限）寿命设计对于不需要经受很多次循环的构件,如战斗机、容器、管道等,无限寿命设计…….按照S-N曲线,使构件在有限的设计寿命内,不发生……,称为…….五、铁道车辆疲劳设计方法1.疲劳设计方法分类●损伤容限设计假定构件中存在裂纹,用断裂力学分析和实验验证的方法,保证在定期检查肯定能发现之前,裂纹不会扩展到足以引起破坏。(20世纪70年代)选用韧性较好、裂纹扩展缓慢的材料,以保证有足够的ac和充分的时间,安排合适的检查周期。裂纹什么时候扩展？扩展速率与裂纹临界尺寸？五、铁道车辆疲劳设计方法1.疲劳设计方法分类●耐久性设计以经济寿命为目标的耐久性设计概念形成。耐久性是构件和结构在规定的使用条件下抗断裂性能的一种定量度量。(20世纪80年代)先定义疲劳破坏严重细节群（如孔群）的初始损伤状态,再用疲劳或裂纹扩展分析方法预测在不同使用时刻的损伤状态变化,然后确定其经济寿命,制定使用、维修方案。扩展阅读:/jp2005/23/website/webcourse2004/五、铁道车辆疲劳设计方法轨道车辆疲劳设计现状车辆疲劳设计要求定性的：安全否？定量的：20or30？无裂纹,发现则换五、铁道车辆疲劳设计方法2.车辆疲劳定性设计疲劳极限图：在疲劳寿命N一定时，表示疲劳极限与应力比之间关系的线图。项彬等.铁路常用材料Goodman疲劳极限线图的绘制与应用,中国铁道科学,2002五、铁道车辆疲劳设计方法2.车辆疲劳定性设计构架模拟运营工况（主要、特殊）任意两种工况所产生的应力差及平均应力应在材料或接头的HAIGH疲劳极限线图的界限之内。五、铁道车辆疲劳设计方法2.车辆疲劳定性设计五、铁道车辆疲劳设计方法3.车辆疲劳寿命预测五、铁道车辆疲劳设计方法3.车辆疲劳寿命预测●S-N曲线如何求疲劳寿命？五、铁道车辆疲劳设计方法●S-N曲线S-N曲线的一般表达形式幂函数形式指数形式三参数形式或张亚军《S-N疲劳曲线的数学表达式处理方法探讨》,理化检验,20073.车辆疲劳寿命预测五、铁道车辆疲劳设计方法●损伤累积法则实际幅值是变化，怎么办？一个循环对构件造成的损伤是多少？多个循环时，损伤是如何累加的？失效时的临界损伤是多少？累积损伤概念:当构件承受高于疲劳极限的应力时，每个应力循环将使构件受到损伤，而当损伤积累到一定程度时，构件将发生破坏3.车辆疲劳寿命预测五、铁道车辆疲劳设计方法●损伤累积法则目前所提出的疲劳累积损伤理论可归纳为以下三类:线性疲劳累积损伤理论修正的线性疲劳累积损伤理论非线性疲劳累积损伤理论损伤类型损伤定义损伤累积临界损伤宏观等损伤线性=1微观变损伤非线性≠13.车辆疲劳寿命预测五、铁道车辆疲劳设计方法●损伤累积法则3.车辆疲劳寿命预测线性疲劳累积损伤理论认为载荷顺序对累积损伤没有影响，损伤可以线性累积。线性损伤理论中典型的是Palmgren-Miner理论，它对于三个问题的回答如下:√一个循环造成的损伤:D=1/N√n个循环造成的损伤:等幅加载D=n/N,变幅加载√临界疲劳损伤DCR=1*MultidisciplinaryDesignandOptimization(MDO)*MultidisciplinaryDesignandOptimization(MDO)Introductiontovehicleengineering

（车辆工程导论）交融思想,启迪智慧CRHChinaRailwayHigh-speedCRHChinaRailwayHigh-speed赵怀瑞2016年05月引言它背后的科学问题？？？RailwayVehicleStrengthandFatigue

（车辆强度与疲劳）交融思想,启迪智慧CRHChinaRailwayHigh-speedCRHChinaRailwayHigh-speedStone.ZhaoRailwayTransportationSchool，ECJTUEmail:shiren77@提纲●疲劳断裂机理及断口特征●铁道车