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搅拌摩擦焊搅拌头疲劳寿命的模拟研究 预览
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作者 魏诗萌 孙杨 +1 位作者 王福山 杨鑫华 《焊接技术》 2019年第4期5-9,I0001共6页
针对搅拌摩擦焊稳定焊接阶段,建立搅拌头受力模型与有限元分析模型,由计算结果可知,在稳定焊接阶段,前行处搅拌头根部为搅拌头薄弱部位,在垂直于搅拌头轴线方向,正侧面受拉应力,背面受压应力,分别为115.5, 127.5 MPa,若设计不当易从此... 针对搅拌摩擦焊稳定焊接阶段,建立搅拌头受力模型与有限元分析模型,由计算结果可知,在稳定焊接阶段,前行处搅拌头根部为搅拌头薄弱部位,在垂直于搅拌头轴线方向,正侧面受拉应力,背面受压应力,分别为115.5, 127.5 MPa,若设计不当易从此处断裂。在此基础上结合Ramberg-Osgood模型,采用应变-寿命(E-N)法,对搅拌头进行疲劳寿命估算。结果表明,在当前焊接工艺参数下,搅拌头疲劳循环寿命为3.896×10^9次,可焊接6.487 25×10^4 m,不会出现疲劳断裂。结合实际生产中搅拌头并未出现断裂这一现象,今后在搅拌头设计中应更多考虑搅拌头焊接时的粘着磨损现象。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 疲劳寿命 应变-寿命(E-N)法
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基于晶体塑性理论的钛合金疲劳寿命预测 预览
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作者 卢术娟 周素霞 徐鹏 《机械制造》 2019年第8期63-66,共4页
钛合金是航空航天及船舶制造领域的重要材料.为研究钛合金在拉伸载荷作用下的疲劳寿命,突破传统宏观有限元方法,在介观尺度上基于晶体塑性理论,对钛合金进行仿真.应用Neper与ABAQUS软件,建立Ti-5553钛合金材料的晶体塑性有限元模型,对... 钛合金是航空航天及船舶制造领域的重要材料.为研究钛合金在拉伸载荷作用下的疲劳寿命,突破传统宏观有限元方法,在介观尺度上基于晶体塑性理论,对钛合金进行仿真.应用Neper与ABAQUS软件,建立Ti-5553钛合金材料的晶体塑性有限元模型,对其应力仿真结果进行分析.结果表明,模型中的最大等效应力为476.6 MPa,最小等效应力为69.95 MPa.将仿真结果导入Fe-safe疲劳分析软件,对钛合金材料的疲劳寿命进行预测,得到疲劳寿命计算结果为229 567次. 展开更多
关键词 晶体塑性理论 钛合金 疲劳寿命 预测
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增材制造铝镁合金AlSi10Mg的疲劳性能研究 预览
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作者 万华亮 王奇志 《强度与环境》 CSCD 2019年第3期20-26,共7页
本文主要研究了增材制造铝镁合金AlSi10Mg的疲劳性能。根据铝镁合金AlSi10Mg的金相图,建立了单胞模型。该单胞模型反应了增材制造铝镁合金AlSi10Mg的细观缺陷,包括孔洞缺陷和表面缺陷。通过损伤力学-有限元方法,分析计算单胞模型的损伤... 本文主要研究了增材制造铝镁合金AlSi10Mg的疲劳性能。根据铝镁合金AlSi10Mg的金相图,建立了单胞模型。该单胞模型反应了增材制造铝镁合金AlSi10Mg的细观缺陷,包括孔洞缺陷和表面缺陷。通过损伤力学-有限元方法,分析计算单胞模型的损伤演化,来预估增材制造铝镁合金AlSi10Mg的疲劳寿命。其中,通过增材制造AlSi10Mg的标准疲劳试验数据,确定损伤演化方程中的材料参数。在本文中,通过预估不同孔隙率的增材制造AlSi10Mg的疲劳寿命,分析了孔隙率对增材制造AlSi10Mg疲劳性能的影响。 展开更多
关键词 增材制造 AlSi10Mg 单胞模型 疲劳寿命 孔隙率
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K403合金榫头渗铝叶片疲劳性能的改进
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作者 桂敏 余泉 徐德才 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期216-218,共3页
某型航空发动机涡轮叶片榫头渗铝,导致叶片疲劳性能下降无法满足使用要求。设计水吹砂+喷丸+振动光饰修理工艺对叶片进行处理,采用硬度检测、振动疲劳试验和疲劳断口金相分析等方法,检测修理后叶片疲劳寿命。结果表明:修理工艺使叶片榫... 某型航空发动机涡轮叶片榫头渗铝,导致叶片疲劳性能下降无法满足使用要求。设计水吹砂+喷丸+振动光饰修理工艺对叶片进行处理,采用硬度检测、振动疲劳试验和疲劳断口金相分析等方法,检测修理后叶片疲劳寿命。结果表明:修理工艺使叶片榫头硬度显著增大,硬度影响层深度增至200μm,相同深度下修理后叶片硬度显著提高,修理后硬度最大可提升185 HV0. 02。叶片振动疲劳寿命由10. 35×10~5次循环增加至19. 68×10~5次,寿命提升约1倍。分析叶片断口组织,修理后叶片断口棱线穿透了渗铝层,指向榫头表面,裂纹在渗铝层内扩展阻力明显增大,证明榫头修理工艺能有效提升叶片的疲劳性能。 展开更多
关键词 涡轮叶片 渗铝 硬度 疲劳寿命 裂纹 修理工艺
YT3621型矿用汽车扭转梁后桥两种工况下疲劳寿命分析
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作者 庹银锋 张功学 +1 位作者 牛顾根 杨森 《矿山机械》 2019年第10期20-23,共4页
矿用汽车扭转梁后桥长期受到复杂载荷作用,很容易产生疲劳失效,需要进行疲劳寿命分析。以YT3621型矿用汽车的扭转梁后桥为研究对象,建立其三维模型,选定在弯曲工况和扭转工况下进行强度分析,采用名义载荷法在两种工况下进行疲劳寿命分... 矿用汽车扭转梁后桥长期受到复杂载荷作用,很容易产生疲劳失效,需要进行疲劳寿命分析。以YT3621型矿用汽车的扭转梁后桥为研究对象,建立其三维模型,选定在弯曲工况和扭转工况下进行强度分析,采用名义载荷法在两种工况下进行疲劳寿命分析。结果表明:在弯曲工况下扭转梁后桥的疲劳寿命为29.02万次,寿命最小位置在纵臂与衬管连接处;扭转工况下扭转梁后桥的疲劳寿命为51.1万次,寿命最小位置在横梁与纵臂连接处。研究结果对扭转梁后桥的安全分析具有一定的意义。 展开更多
关键词 矿用汽车 扭转梁后桥 弯曲工况 扭转工况 疲劳寿命
基于1mm半径法转向架减振器座焊缝寿命分析 预览
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作者 郭译琛 戴焕云 《机械制造与自动化》 2019年第3期5-8,共4页
为了更加准确地预测转向架减振器座焊缝的疲劳寿命,以某机车转向架的减振器座为研究对象,采用1mm半径法建立局部缺口模型,计算此减振器的应力范围和最大应力位置。为了比较名义应力和缺口应力模型下的疲劳寿命,建立此减振器名义应力模型... 为了更加准确地预测转向架减振器座焊缝的疲劳寿命,以某机车转向架的减振器座为研究对象,采用1mm半径法建立局部缺口模型,计算此减振器的应力范围和最大应力位置。为了比较名义应力和缺口应力模型下的疲劳寿命,建立此减振器名义应力模型,比较两种模型的累计损伤值和寿命次数。结果表明,名义应力模型的累计损伤值更低,寿命次数更高,名义应力相对于缺口应力更加保守。 展开更多
关键词 1mm半径法 机车 减振器座 疲劳寿命
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橡胶弹簧滚轮罐耳性能的研究
7
作者 李虎 包继华 贠鲁邹 《矿山机械》 2019年第10期29-33,共5页
根据橡胶超弹性理论,采用Mooney-Rivlin本构模型,利用有限元仿真和试验测试相结合的方式对橡胶弹簧滚轮的静刚度进行研究分析。两者分析的刚度特性近似且近似为一条直线,验证了有限元仿真模型的正确性。基于裂纹成核法中的应力-寿命法,... 根据橡胶超弹性理论,采用Mooney-Rivlin本构模型,利用有限元仿真和试验测试相结合的方式对橡胶弹簧滚轮的静刚度进行研究分析。两者分析的刚度特性近似且近似为一条直线,验证了有限元仿真模型的正确性。基于裂纹成核法中的应力-寿命法,利用NCODE非线性有限元模块对橡胶滚轮疲劳寿命分析,得出结论:最先失效周期随着激励幅值减小而增大,最先失效处是静力学分析的应力最大处。 展开更多
关键词 橡胶弹簧滚轮 橡胶弹簧 静刚度 疲劳寿命
多应力比S/N曲线下零件的疲劳分析 预览
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作者 张华平 陈华平 +2 位作者 贾竞雄 李彬 罗少雄 《传动技术》 2019年第1期36-39,共4页
以海洋升降平台齿轮箱箱体为例,参考GL规范标准,绘制了多条多应力比S/N曲线,并采用专业齿轮箱传动软件、有限元分析软件和疲劳分析软件进行联合仿真,计算了箱体多应力比S/N曲线下的疲劳寿命,从而总结出了一种异形零件或复杂箱体的疲劳... 以海洋升降平台齿轮箱箱体为例,参考GL规范标准,绘制了多条多应力比S/N曲线,并采用专业齿轮箱传动软件、有限元分析软件和疲劳分析软件进行联合仿真,计算了箱体多应力比S/N曲线下的疲劳寿命,从而总结出了一种异形零件或复杂箱体的疲劳分析计算方法,对分析关键零件的疲劳寿命提供了预测和方法. 展开更多
关键词 GL规范 多应力比 S/N曲线 疲劳寿命
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APU二级涡轮叶片疲劳寿命计算与分析 预览
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作者 王航超 《西安航空学院学报》 2019年第3期33-37,共5页
为了定位二级涡轮叶片疲劳危险部位,采用CATIA、ANSYSWorkbench和CFX软件对二级涡轮叶片进行建模、流场仿真,利用Newton迭代法和Manson-Coffin公式对叶片流-热-固多场耦合等效应力应变进行计算,预测了叶片疲劳寿命,确定了叶片疲劳危险部... 为了定位二级涡轮叶片疲劳危险部位,采用CATIA、ANSYSWorkbench和CFX软件对二级涡轮叶片进行建模、流场仿真,利用Newton迭代法和Manson-Coffin公式对叶片流-热-固多场耦合等效应力应变进行计算,预测了叶片疲劳寿命,确定了叶片疲劳危险部位,然后通过FatigueTool软件仿真验证了这一局部应力应变预测方法所得结果的合理性与可行性。这一预测方法为后期对叶片的实验研究、设计及优化提供参考。 展开更多
关键词 二级涡轮叶片 疲劳寿命 ANSYSWORKBENCH NEWTON 局部应力应变
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一种新型气动隔膜泵的设计 预览
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作者 杨万泽 史勇 +1 位作者 王钰锋 宋玲 《农业科技与装备》 2019年第2期32-34,共3页
气动隔膜泵是一种新型输送机械,适于各种复杂环境下液体的输送,但现有的气动隔膜泵产品技术尚不成熟,隔膜材料和工艺结构存在一定设计缺陷,缺乏检测膜片破损的装置,影响气动隔膜泵的疲劳寿命。设计一种新型气动隔膜泵,对隔膜材料、生产... 气动隔膜泵是一种新型输送机械,适于各种复杂环境下液体的输送,但现有的气动隔膜泵产品技术尚不成熟,隔膜材料和工艺结构存在一定设计缺陷,缺乏检测膜片破损的装置,影响气动隔膜泵的疲劳寿命。设计一种新型气动隔膜泵,对隔膜材料、生产工艺及压盖结构进行改进,使之具有震动小、气流控制精确、膜片破损可动态检测等功能,提高气动隔膜泵的疲劳寿命。 展开更多
关键词 气动隔膜泵 检测 改进 疲劳寿命
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铁路货车车钩托梁动载荷测试与故障分析 预览
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作者 孙雪伟 张强 +3 位作者 薛俊谦 何佰传 王帅 吕世元 《铁道车辆》 2019年第10期6-8,I0001共4页
应用铁路货车车钩托梁动载荷的实测数据和载荷谱对车钩托梁的疲劳寿命进行仿真分析,改进了车钩托梁结构,并验证了改进结构车钩托梁的疲劳寿命满足设计要求。
关键词 铁路货车 车钩托梁 动载荷 疲劳寿命
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考虑进气冷却效应的活塞低周疲劳寿命预测 预览
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作者 李云强 赵立普 +3 位作者 李伟东 王静超 徐天舒 张俊红 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期45-51,共7页
针对进气过程中活塞顶面温度分布不均匀,会对活塞疲劳寿命计算产生影响的问题,采用燃烧模拟和有限元方法,结合材料试验,进行了活塞低周疲劳寿命预测。首先,通过CFD仿真,获取了考虑进气冷却效应的燃烧室温度分布,有限元仿真计算了活塞温... 针对进气过程中活塞顶面温度分布不均匀,会对活塞疲劳寿命计算产生影响的问题,采用燃烧模拟和有限元方法,结合材料试验,进行了活塞低周疲劳寿命预测。首先,通过CFD仿真,获取了考虑进气冷却效应的燃烧室温度分布,有限元仿真计算了活塞温度和应变;然后,进行了 573 K下的活塞材料拉伸试验和疲劳试验,获取了活塞材料力学参数并推导出活塞疲劳寿命预测模型;最后,结合活塞应变和疲劳寿命预测模型,对比分析了进气冷却效应对活塞低周疲劳寿命的影响。研究结果表明:考虑进气冷却的燃烧室,燃气温度分布不对称,进排气侧的温差达到了 75 K左右;活塞应变较大的位置主要集中在活塞凹坑底部、冷却油腔内部、环岸内部和活塞销孔上半部;考虑进气冷却效应导致活塞最大应变值上升了 0.425%,低周疲劳寿命降低了 13.8%。 展开更多
关键词 活塞 进气冷却 热-机耦合 疲劳寿命
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跨坐式单轨车辆转向架构架疲劳寿命预测研究 预览
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作者 杜子学 马帅 +2 位作者 杨震 唐飞 李耀 《城市轨道交通研究》 北大核心 2019年第8期50-53,共4页
为了验证采用计算机仿真分析跨坐式单轨车辆转向架构架疲劳寿命的可行性,建立了有限元分析模型,通过施加单位载荷,计算求得应力;分别将仿真分析得到的载荷时间历程和试验获取的载荷时间历程作为载荷激励,根据S-N曲线和Miner法则,结合疲... 为了验证采用计算机仿真分析跨坐式单轨车辆转向架构架疲劳寿命的可行性,建立了有限元分析模型,通过施加单位载荷,计算求得应力;分别将仿真分析得到的载荷时间历程和试验获取的载荷时间历程作为载荷激励,根据S-N曲线和Miner法则,结合疲劳分析软件Ncode对转向架构架进行疲劳寿命预测。基于仿真载荷时间历程的疲劳寿命为56.1年,基于试验载荷时间历程的疲劳寿命为62年,两种疲劳寿命分析结果相近,说明基于仿真进行疲劳寿命预测具有可行性。 展开更多
关键词 跨坐式单轨车辆 转向架构架 疲劳寿命 载荷时间历程
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典型病害对中小跨径钢箱梁的影响研究 预览
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作者 朱志伟 章世祥 +2 位作者 王丹 刘龑 王文剑 《公路交通技术》 2019年第4期87-93,共7页
为研究常见腐蚀病害和施工缺陷对中小跨径钢箱梁受力性能和疲劳寿命的影响,建立了某中小跨径钢箱梁均匀腐蚀、点蚀、焊缝对接错位和脱焊的有限元分析模型。结果表明:由于均匀腐蚀钢箱梁构件厚度减小,钢箱梁的应力略微增加,但钢箱梁结构... 为研究常见腐蚀病害和施工缺陷对中小跨径钢箱梁受力性能和疲劳寿命的影响,建立了某中小跨径钢箱梁均匀腐蚀、点蚀、焊缝对接错位和脱焊的有限元分析模型。结果表明:由于均匀腐蚀钢箱梁构件厚度减小,钢箱梁的应力略微增加,但钢箱梁结构的整体受力和疲劳寿命无明显变化;点蚀、对接错位及脱焊均导致钢箱梁内产生明显的应力集中,导致钢箱梁内的应力显著升高及其疲劳寿命的大幅降低,但由于后3种病害影响区域较小,三者对结构整体受力影响较小。 展开更多
关键词 中小跨径钢箱梁 腐蚀病害 施工缺陷 受力性能 疲劳寿命
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毛勒式桥梁伸缩装置动力特性分析
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作者 张天予 钟新谷 喻聪聪 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期847-854,997共9页
基于对毛勒伸缩装置相关元件力学性能的测试结果,建立了有限元模型,模拟了不同轴重和车速的时程荷载作用,分析了桥梁伸缩装置的应力历程,并给出了其随车速的变化规律。同时针对桥梁实际运营过程中伸缩装置相关构件易损伤失效的特点,对... 基于对毛勒伸缩装置相关元件力学性能的测试结果,建立了有限元模型,模拟了不同轴重和车速的时程荷载作用,分析了桥梁伸缩装置的应力历程,并给出了其随车速的变化规律。同时针对桥梁实际运营过程中伸缩装置相关构件易损伤失效的特点,对比分析了伸缩装置相关元件损伤后的动力响应特性。结果表明:车辆通过伸缩装置时冲击效应大小与速度没有明显递增关系,但会影响其疲劳寿命;在横梁橡胶支承刚度损伤、脱落或中梁、横梁焊接支撑块失效的情况下,冲击效应将明显增加,且疲劳使用寿命降低。本文研究对模数式伸缩装置的设计、研究和养护具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 毛勒式伸缩装置 动力特性 数值分析 损伤 疲劳寿命
高温后C60混凝土往复低周受压疲劳性能研究 预览
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作者 邵晋彪 柳红卫 +1 位作者 王林浩 高海静 《水利与建筑工程学报》 2019年第1期196-200,共5页
基于火灾后的央视文化配楼(C60混凝土)等构筑物灾损鉴定,研究了高温后C60混凝土在往复低周受压荷载下的疲劳性能。温度工况包括不同受热温度:常温、300℃、600℃、900℃及不同恒温时间:0.5h、1h、2h、3h。研究表明:高温后高强混凝土的... 基于火灾后的央视文化配楼(C60混凝土)等构筑物灾损鉴定,研究了高温后C60混凝土在往复低周受压荷载下的疲劳性能。温度工况包括不同受热温度:常温、300℃、600℃、900℃及不同恒温时间:0.5h、1h、2h、3h。研究表明:高温后高强混凝土的外观色泽逐渐变浅,由青灰色变为铁锈红色最后变为灰白色,900℃时试块表面有贯穿裂缝,严重疏松多孔。随着受热温度与所受恒温时间的不断增加,C60混凝土的弹性模量、疲劳寿命等将会减小总体呈下降趋势,且高强混凝土疲劳性能相对恒温时间而言受加热温度变化的影响更大。以疲劳变形模量比为损伤变量建立了高温后C60混凝土往复低周受压疲劳损伤模型,为火灾地震等复杂工况下高强混凝土构、建筑物的损伤鉴定打下基础。 展开更多
关键词 高强混凝土 低周往复 疲劳寿命 应变 疲劳损伤
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盘式制动器碟簧疲劳寿命分析
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作者 张媛 何昆鹏 +2 位作者 周满山 王云翔 李虎 《煤矿机械》 北大核心 2019年第5期75-78,共4页
针对带式输送机盘式制动器的制动头碟簧疲劳失效问题,通过对碟簧的受力计算,利用ANSYS Workbench软件建立有限元模型,对碟簧进行静力学和疲劳分析,预测了碟簧的疲劳寿命,得到碟簧变形、应力集中和疲劳损伤的大小及位置。
关键词 碟簧 有限元分析 受力分析 疲劳寿命
扭力轴镦粗过程中压机速度对锻件质量的影响
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作者 吕彩琴 秦志远 +1 位作者 杨忠林 居玉辉 《热加工工艺》 北大核心 2019年第3期159-162,166共5页
建立了扭力轴材料的本构关系模型。利用Deform-3D软件对扭力轴镦粗过程进行了有限元仿真,研究了在相同始锻温度下5种不同的压机速度对工件锻造质量的影响,并分析了相应工艺条件下工件的疲劳寿命。对各工艺条件下加工后的工件终锻温度、... 建立了扭力轴材料的本构关系模型。利用Deform-3D软件对扭力轴镦粗过程进行了有限元仿真,研究了在相同始锻温度下5种不同的压机速度对工件锻造质量的影响,并分析了相应工艺条件下工件的疲劳寿命。对各工艺条件下加工后的工件终锻温度、应力-应变场、损伤系数、金属流速场以及相应的疲劳寿命等进行了比较分析。结果表明,始锻温度为1200℃和压机速度为2.5 mm/s时,扭力轴的疲劳寿命最高。 展开更多
关键词 扭力轴 镦粗 锻造速度 疲劳寿命
机器人减速器疲劳寿命测试装置开发与研究 预览
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作者 程曼 邱城 +4 位作者 李金峰 张敬彩 张旺 封楠 石献金 《机械传动》 北大核心 2019年第5期156-160,共5页
针对机器人减速器疲劳寿命测试需求,在机器人减速器疲劳寿命测试方法的基础上研制了机器人减速器疲劳寿命测试装置,对测试装置关键件进行了分析,并进行了试验验证。相比已有连续回转工作模式的测试装置,此测试装置采用往复摆动的惯性负... 针对机器人减速器疲劳寿命测试需求,在机器人减速器疲劳寿命测试方法的基础上研制了机器人减速器疲劳寿命测试装置,对测试装置关键件进行了分析,并进行了试验验证。相比已有连续回转工作模式的测试装置,此测试装置采用往复摆动的惯性负载构件加载,可以模拟机器人减速器实际使用的运动方式,能高效、准确地进行加速疲劳寿命试验,并且测试精度高、成本低。 展开更多
关键词 机器人减速器 疲劳寿命 惯量负载 测试装置
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激光冲击强化对7050-T7451铝合金凹槽结构疲劳寿命的影响
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作者 李钢 姚雄华 +3 位作者 郭超 陈海波 刘磊 李博 《热加工工艺》 北大核心 2019年第12期88-92,共5页
研究了激光冲击强化对7050-T7451铝合金凹槽结构疲劳寿命的影响。采用45°激光入射角对应力集中R区进行冲击强化,其余区域采用90°激光入射角冲击。随后对强化后和未强化的实验件分别进行拉-拉疲劳实验。结果表明,在置信度99%... 研究了激光冲击强化对7050-T7451铝合金凹槽结构疲劳寿命的影响。采用45°激光入射角对应力集中R区进行冲击强化,其余区域采用90°激光入射角冲击。随后对强化后和未强化的实验件分别进行拉-拉疲劳实验。结果表明,在置信度99%情况下,经强化的实验件比未经强化的疲劳寿命提高1.566~2.725倍;激光冲击强化处理后,断裂部位远离凹槽R区。激光冲击强化对凹槽强化效果明显。 展开更多
关键词 激光冲击强化 疲劳寿命 凹槽结构 7050-T7451铝合金
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