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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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公开(公告)号：CN114216789B
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202111482793.1
申请日：2021-12-07
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
Abstract: 本发明公开了一种考虑温度影响的树脂基复合材料寿命预测方法，该方法利用常温下的S‑N曲线单对数模型，通过研究其在不同温度下斜率和截距的变化来表征温度对树脂基复合材料的影响，其中引入基体性能保有率来描述斜率的变化，截距则利用将不同恒定温度下的静压强度拟合成关于温度的三参数指数函数形式来表述，最后建立不同恒定高温下树脂基复合材料S‑N曲线模型。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。树脂基复合材料以其优异的力学性能，已广泛运用在航空航天、轨道交通、建筑工程、能源环保、海洋船舶、医疗器械和体育休闲等领域。本发明提出的方法不仅简单，而且准确性较高具有重大实际意义。
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公开(公告)号：CN115950772A
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202211669897.8
申请日：2022-12-25
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种可变气体环境的超高温热机械疲劳试验系统，包括液压伺服疲劳试验机、水冷装置、空气压缩机、惰性气体气罐、操作电脑、三通电磁阀、液压伺服疲劳试验机控制器和升温控制器。升温加热装置与水冷装置及三通电磁阀均与升温控制器连接；空气压缩机和惰性气体气罐与三通电磁阀连接，再通过气体输送管将气体施加于试验环境中；控制器控制机械力和应变加载，将其与升温控制器及操作电脑实现连接通信后，可在操作电脑实现对气体试验环境变化控制和温度加载控制。本发明能够快速实现试验材料的升温、保温和降温控制，并能使加载试件在不同气体环境中进行试验，对超高温疲劳及不同环境试验的发展具有重要意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113588405A
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN202110877663.1
申请日：2021-08-01
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种可实现超高周拉扭复合疲劳试验的装置，属于材料疲劳试验技术领域。包括：纵振换能器、拉扭变幅杆、拉扭试验件。纵振换能器下端与拉扭变幅杆螺纹连接，拉扭变幅杆下端连接拉扭试验件。拉扭变幅杆圆锥段表面开设八个平行交错槽，平行交错槽可以将部分纵波转变成横波，拉扭试验件设有两个圆弧缺口，第一个圆弧缺口用于降低扭转振动模态频率，使得扭转振动模态与轴向振动模态同频共振，工作时拉扭试验件中间圆柱段同时产生轴向和扭转运动，于是目标缺口处同时受轴向与切向应力。本发明能实现15khz‑28khz下拉扭复合载荷比例加载，其横波转换效率极高，且可通过改变平行交错槽的位置及长宽深来改变拉扭比，切向应力可大于轴向应力。
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公开(公告)号：CN113109190A
公开(公告)日：2021-07-13
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：CN113792414B
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202110958637.1
申请日：2021-08-20
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: G06F30/20 , G06F113/26 , G06F119/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种变幅加载下陶瓷基复合材料疲劳寿命的预测方法，包括以下步骤：步骤1.开展陶瓷基复合材料的疲劳实验，建立等寿命曲线；步骤2.拟合刚度退化模型，确定模型中的参数；步骤3.处理变幅载荷谱；步骤4.基于刚度退化下的损伤累积和寿命计算。本发明是基于陶瓷基复合材料的刚度退化来做变幅下的寿命预测，所需要的数据在做基本疲劳试验过程中即可获得，节约了试验成本。
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公开(公告)号：CN111159871B
公开(公告)日：2024-03-26
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#imgabs0#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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公开(公告)号：CN115795893A
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202211571507.3
申请日：2022-12-08
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/12 , G06F113/26 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种陶瓷基复合材料非线性应力‑应变关系评估方法，包括以下步骤：步骤1.开展陶瓷基复合材料的应力‑应变关系评估试验；步骤2.根据试验数据，确定各向异性屈服函数的参数和各向异性背应力增量的演化方程参数；步骤3.由相关塑性流动法则求得非弹性应变；步骤4和步骤5确定带损伤的弹性应力‑应变关系；步骤6选用基于增量理论的数值模拟方法：完全隐式回映算法作为应力‑应变关系更新算法。本发明所提出的非线性应力‑应变关系评估方法引入背应力演化来模拟陶瓷基复合材料在单轴循环加载时迟滞环的棘轮效应，模型简洁易用且所需的试验量小，节省了成本。
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