鋼絲繩疲勞壽命評估與試驗方案優(yōu)化設計.pdf

1、鋼絲繩廣泛應用于工程領域，一旦發(fā)生故障將造成重大事故，對設備安全可靠服役具有至關重要的作用。研究鋼絲繩的失效判定準則和疲勞壽命評估方法對提升國產鋼絲繩性能、保障人身財產安全具有重要意義。
　　本文從結構力學、數據分析和試驗方案設計的角度著手，研究了鋼絲繩失效判定與疲勞壽命評估的理論與應用。文章首先提出了復雜對稱產品的完全對稱化模型，在此基礎上建立了鋼絲繩層次失效判定方法，進而結合鋼絲繩單絲單股整繩試驗數據對鋼絲繩層次失效判定方法進

2、行了驗證?；趯哟问卸ǚ椒ǖ臄祿枨?，本文還給出了鋼絲繩疲勞壽命試驗的優(yōu)化設計的可行思路。本文的主要研究內容如下：
　　1.結合解析與數值方法，提出了產品屬于復雜對稱構件時的失效判定通用模型，此模型不受產品材料、生產工藝和結構的限制，能準確計算產品兩端承受載荷和產品構成件內部應力之間的關系，可廣泛用于計算復雜對稱結構的失效判定的力學分析問題。結合實際失效機理和層次失效判定方法對鋼絲繩的失效準則進行了具體分析，并給出了可行的驗證

3、方案。
　　2.以線接觸填充型鋼絲繩為例，應用鋼絲繩的層次失效判定準則，結合具體的試驗方案與試驗數據，對完全對稱化模型得到的單絲單股間的力學關系進行驗證和修正。基于三維精確有限元分析進一步說明了模型的有效性和優(yōu)越性，并給出了有限元疲勞壽命評估的分析方法，通過與層次失效判定方法對比，說明了有限元方法的缺陷。應用真實整繩沖擊試驗數據對鋼絲繩整繩的載荷壽命曲線進行驗證，并給出了在整繩疲勞壽命試驗數據較少、試驗難以開展的條件下，使用單絲和